Effet de différents niveaux de fertilisation azotée sur le rendement et la composition chimique de Brachiaria ruziziensis à la montaison dans l’Ouest Cameroun

F Tendonkeng, B Boukila, Etienne T Pamo, A V Mboko et J Tchoumboué

Laboratoire de Nutrition Animale, Département des Productions Animales, FASA, Université de Dschang, B.P. 222 Dschang, Cameroun
ftendonkeng@yahoo.fr / pamo_te@yahoo.fr
* Institut National Supérieur d‘Agronomie et de Biotechnologie (INSAB), Université des Sciences et Techniques de Masuku, B.P. 941. Gabon

Résumé

L’étude de l’effet de différents niveaux de fertilisation azotée sur la production de biomasse et la composition chimique de Brachiaria ruziziensis à la montaison été réalisée à l’Université de Dschang en 2008. Un dispositif en bloc complètement randomisé comparant six doses d’azote sous forme d’urée (0 ; 50 ; 100 ; 150 ; 200 et 250 kg N/ha) à la montaison sur des parcelles de 8 m² (4 x 2 m) de Brachiaria ruziziensis en quatre répétitions a été utilisé. L’évaluation de la biomasse des tiges, des feuilles et de la plante entière s’est faite sur chaque parcelle. Un échantillon représentatif de 1 kg des plantes entières, prélevé lors des mesures de biomasse a été séparé en feuilles et tiges et séché à 60°C pour l’évaluation de la composition chimique des différentes parties de la plantes.

Les résultats de ce travail ont montré que la fertilisation azotée a influencé de manière très significative (P<0,01) la biomasse de Brachiaria ruziziensis à la montaison. La biomasse des tiges et des feuilles a en général augmenté avec le niveau de fertilisation azotée pour atteindre la production maximale avec la fertilisation à la dose 200 kg N/ha à la montaison (6,11 ± 0,87 ; 7,13 ± 0,76 et 13,24 ± 0,70 t MS/ha respectivement pour les feuilles, les tiges et la plante entière). La fertilisation a influencé de manière variable la composition chimique de Brachiaria ruziziensis. La concentration en protéines brutes a significativement augmentée avec la fertilisation azotée. Par contre la fertilisation n’a pas eu d’effet significatif sur la DMO et l’EM des feuilles et la plante entière de Brachiaria ruziziensis. Dans les tiges elle a par contre baissé par rapport aux plantes non fertilisées. Les teneurs en MS et fibres ont été peu influencées par la fertilisation azotée. La fertilisation à la montaison a entraînée une baisse de la concentration en glucide dans les plantes de Brachiaria ruziziensis.

Cette étude montre que la fertilisation à la dose 200 kg N/ha permet d’obtenir la biomasse la plus élevée de Brachiaria ruziziensis à la montaison, et bien qu’elle influence de manière variable la composition chimique, constitue ainsi le niveau maximal de fertilisation pour cette plante à ce stade phénologique dans ces latitudes.

Mots clés: biomasse, Brachiaria ruziziensis, composition chimique, fertilisation azotée

Effect of different levels of nitrogen fertilisation on yield and chemical composition of Brachiaria ruziziensis at bolting in West Cameroon

Abstract

The study of the effect of different levels of nitrogen fertilization on biomass production and chemical composition of Brachiaria ruziziensis at bolting was conducted at the University of Dschang in 2008. A device completely randomized block comparing six doses of nitrogen as urea (0, 50, 100, 150, 200 and 250 kg N / ha) at bolting on plots of 8 m² (4 x 2 m) of Brachiaria ruziziensis in four replications was used. The evaluation of the stems leaves and whole plant biomass was made on each plot depending on the level of nitrogen fertilization. A representative sample of 1 kg of whole plants, taken during measurement of biomass was separated into leaves and stems and dried at 60°C to evaluate the chemical composition of different parts of the plant.

The results of this work have shown that nitrogen fertilization have influenced significantly (P<0.01) the biomass of Brachiaria ruziziensis at bolting.The biomass of stems and leaves in general has increased with the level of N fertilization to achieve maximum production with fertilization at the dose 200 kg N/ha at bolting (6.11±0.87, 7.13±0.76 and 13.24±0.70 t DM/ha respectively for leaves, stems and whole plant). Fertilization has influenced so variable chemical composition of Brachiaria ruziziensis. The concentration of crude protein was significantly increased with nitrogen fertilization. Fertilization had no significant effect on OMD and ME of leaves and whole plant of Brachiaria ruziziensis. In the stems it was lowered compared to unfertilized plants. The DM and fibre content was not influenced by nitrogen fertilization. Fertilization at bolting has decreased carbohydrate concentration in plants of Brachiaria ruziziensis.

This study shows that fertilization with 200 kg N / ha increases biomass of Brachiaria ruziziensis at bolting, and also influenced variably the chemical composition, and thus constitute the maximum level of fertilizer for this plant at this phenological stage in these latitudes.

Keywords: biomass, Brachiaria ruziziensis, chemical composition, nitrogen fertilisation

Introduction

L’alimentation est la principale cause de la faible productivité des ruminants en région tropicale (Pamo et al 2006 ; Pamo et al 2007). Dans ces régions, les fourrages ne sont de bonne valeur nutritive qu’en début de saison des pluies, et cette valeur se détériore au fur et à mesure que la saison avance (Chesworth 1996 ; Makkar 2002). De plus, la pression démographique sur les terrains de parcours rend difficile voire même impossible le mode de gestion traditionnel des animaux caractérisé par la divagation (Pamo et al 2006). En effet, la nécessité de nourrir une population sans cesse croissance pousse à l’exploitation des terres marginales longtemps considérées comme impropres à l’agriculture. De ce fait, le bétail ne dispose pratiquement plus pour son alimentation que des terrains de parcours de qualités médiocres et surpâturés, ou des résidus de récolte (Rivière 1991 ; Leng 1992 ; Daget et Godron 1995). Le conflit permanent entre agriculteurs et éleveurs pousse ces derniers à rechercher des solutions alternatives pour pallier aux déficiences tant qualitatives que quantitatives en fourrages (Pamo 1991 ; Roberge et Toutain 1999).

La culture fourragère peut constituer une alternative dans les pays tropicaux. Elle permet ainsi d’assurer une disponibilité tant en période favorable (saison des pluies) qu’en période défavorable (saison sèche) (Daget et Godron 1995 ; Obulbiga et Kaboré Zoungrana 2007). La bonne gestion des fourrages cultivés nécessite une maîtrise des techniques agronomiques et donc la connaissance des besoins de la plante afin d’en assurer une meilleure production (Pamo 1991) ; il faut aussi connaître sa valeur nutritive aux différents stades de son évolution. Les principaux facteurs qui influencent la production et la valeur nutritive des graminées tropicales sont : le climat, le type de sol et la teneur en nutriment du sol (Obulbiga et Kaboré Zoungrana 2007). Sans fertilisation, n’importe quelle forme d’exploitation des plantes fourragères conduit à la diminution du stock en nutriments du sol en général et d’azote en particulier surtout quand il s’agit des graminées tropicales (Obulbiga et Kaboré-Zoungrana 2007 ; Pamo et al 2008). Différents études ont montré que la fertilisation azotée accélère la croissance des plantes, accroît la période d’utilisation, conséquence d’une importante augmentation de la biomasse (Pamo 1991 ; Lhoste et al 1993 ; Morot-Gaudry 1997 ; Peyraud et Astigarraga 1998 ; Lawlor et al 2001). De même de nombreux auteurs ont observé que la fertilisation entraîne une augmentation de la teneur en azote dans la plante et a peu d’effet sur la teneur en fibre (Peyraud et Astigarraga 1998 ; Sarwar et al 1999 ; Delaby 2000 ; Obulbiga et Koboré –Zoungrana 2007 ; Nordheim-Viken et Volden 2009). Si quelques travaux ont été menés sur l’effet de la fertilisation sur le rendement de Brachiaria ruziziensis au Cameroun, aucune étude n’a été réalisée ni sur la détermination du niveau optimal de fumure azotée à appliquer, ni sur son effet sur la composition chimique de la plante lorsque cette dernière est exploitée à la montaison surtout dans les zones d’altitude.

L’objectif de cette étude est donc d’étudier l’effet de différents niveaux de fumure azotée sur le rendement et la composition chimique de Brachiaria ruziziensis à la montaison. De telles informations sont indispensables pour la formulation et la mise en place de meilleures stratégies de gestion de l’espèce.

Matériel et méthodes

Zone d’étude

L’étude a été conduite à la Ferme d’Application et de Recherche (FAR) de l’Université de Dschang entre mars et novembre 2008. La FAR est située à 05°20’ de latitude Nord et 10°03’ de longitude Est et à une altitude moyenne de 1410 m. Le climat de la région est équatorial de type Camerounien, modifié par l’altitude. Les températures oscillent entre 10°C (juillet – août) et 25°C (février). Les précipitations varient entre 1500 et 2000 mm par an. La saison sèche va de mi-novembre à mi-mars et la saison des pluies de mi-mars à mi-novembre correspondant à la période de culture.

La topographie du site expérimental est légèrement pentue, sur oxisol de profondeur élevée (plus de 5 m) et sous pression humaine à travers la pratique des cultures vivrières annuelles. La végétation originelle de cette région est une savane arbustive avec par endroit des forêts galeries.

Dispositif expérimental et analyse du sol

Un dispositif en bloc complètement randomisé comparant six doses d’azote sous forme d’urée (0 ; 50 ; 100 ; 150 ; 200 et 250 kg N/ha) à la montaison sur des parcelles de 8 m² (4 x 2 m) de Brachiaria ruziziensis en quatre répétitions, soit un total de 24 parcelles expérimentales a été utilisé. Les échantillons du sol ont été prélevés sur le site expérimental dans l’horizon 0 - 20 cm avant la préparation du sol et la mise en place des éclats de souche. L’analyse a été effectuée au Laboratoire d’Analyse des Sols, de Chimie et de l’Environnement (LABASCE) suivant la méthode d’écrite par Pauwels et al (1992).

Préparation du sol, mise en place des plants et fertilisation

Le site expérimental a été labouré par un tracteur et la mise en place des parcelles a été faite manuellement. La même quantité (80 g) d’engrais phosphaté sous la forme de superphosphate triple a été appliquée sur toutes les parcelles comme engrais de fond. Des éclats de souche comportant trois plants de Brachiaria ruziziensis ont été prélevés dans le parcours de la FAR. Ces éclats de souche ont subi une réduction de la taille des racines et des feuilles, et cent cinq (105) éclats de souche ont été repiqués sur chaque parcelle à 4 cm de profondeur et suivant un écartement de 25 x 25 cm.

Deux mois après la plantation d’éclats de souche, la coupe de régularisation a été effectuée à 20 cm de la surface du sol, et les parcelles ont été fertilisées une seule fois.

Evaluation de la biomasse

Pendant la coupe et pour éviter les effets de bordure, Brachiaria ruziziensis a été récolté au centre de la planche sur une parcelle utile d’une superficie de 2 m² à 5 cm du sol, et pesé. A ce stade phénologique et pour chaque niveau de fertilisation, un échantillon représentatif de 1 kg des plantes entières a été prélevé, séparé en feuilles et tiges et séché dans une étuve ventilée de marque Gallemkamp à 60°C jusqu’à poids constant pour la détermination de la matière sèche, l’évaluation du rendement et l’analyse de la valeur nutritive (en fonction des différentes parties de la plantes).

Analyse de la composition chimique

La teneur en matière sèche (MS) a été déterminée en séchant 0,5 g d’échantillon à l’étuve pendant une nuit à 105°C, et les cendres ont été déterminées par incinération à 500°C pendant 6 heures (AOAC, 1990). Les protéines brutes (PB) ont été calculées en multipliant par 6,25 la teneur en azote total obtenue par la méthode de Kjeldahl. Les fibres [FDN (Fibre au Détergent Neutre), FDA (Fibre au Détergent Acide), lignine-as (Lignine – acide sulfurique), cellulose et hémicellulose] ont été déterminées par la méthode de Van Soest et al (1991) sans sulfure de sodium et l’a-amylase. La teneur en glucide a été obtenue en soustrayant de la matière organique la teneur en lipides et protéines. La digestibilité de la matière organique (DMO) et l’énergie métabolisable (EM) ont été obtenues par les équations suivantes (Muia 2000) :

DMO (%) = 91,9 - (0,355 x FDN) + (0,387 x FDA) - (2,17 x Lignine-as) - (0,39 x Lipides) et
EM = MOD (%) x 0,15

MOD (%) = (0,92 x DMO) – 1,2

MOD = Matière Organique Digestible

Analyse statistiques

Les données sur la biomasse produite et la composition chimique ont été soumises à une analyse de variance suivant le Modèle Linéaire Général (MLG). Lorsque des différences existaient entre les différents traitements, les moyennes étaient séparées par le test de Duncan au seuil de signification 5% (Steel et Torrie 1980).

Résultats

Analyse du sol

Il ressort de l’analyse du sol que c’est un sol limoneux, moyennement acide (5,4<pH-eau< 6,0) et ayant une acidité d’échange faible, ce qui réduit les risques de toxicité due à un excès d’aluminium et de manganèse. La teneur moyenne en azote total de ce sol est 3,55 ± 0,10 g/kg de sol, ce qui est suffisant pour l’agriculture traditionnelle, mais nécessite un complément azotée pour une agriculture intensive. La teneur en carbone organique est moyenne (> 2,5%) et par conséquent ce sol est riche en MO (> 6%) mais de mauvaise qualité car le rapport C/N est supérieur à 13 (Beernart et Bitondo 1992). Pour ce qui est des bases échangeables, le sol contient des quantités moyennes de calcium, magnésium et potassium (Euroconsult 1989), ce qui se traduit par un rapport Ca/Mg (3,24) et Mg/K (3,21) équilibré car compris entre 1 – 5 et 3 - 15 respectivement. Par contre, la teneur moyenne en sodium de ce sol est faible (0,27 ± 0,06 meq/100g), et la teneur moyenne en phosphore assimilable est très faible (1,69 ± 0,28 mg/kg), ce qui nécessite un apport de phosphate (Euroconsult 1989). Ces teneurs en bases échangeables (SBE) sont modérées (5 – 10 méq/100g) d’après Beernart et Bitondo (1992). D’après les mêmes auteurs, la CEC à pH 7 serait qualifiée comme étant faible (< 20 méq/100g). Ces observations montrent que ce sol ne peut retenir les ions pour la nutrition des plantes, caractéristique propre aux oxisols. Une amélioration de la CEC est donc nécessaire afin que tout engrais répendu y soit retenu pour être mis à la disposition des plantes. En effet, le niveau de fertilité d’un sol est optimal lorsque les conditions physico-chimiques et climatiques propres à un cultivar donné sont présentes. Pour le cas du Brachiaria ruziziensis qui exigent un sol avec une fertilité élevée (Cook et al 2005), ces conditions sont acceptables dans les hautes terres de l’Ouest Cameroun et les apports subséquents pourront modifier favorablement cet environnement dans le but d’améliorer sa culture.

**Effet de différents niveaux de fertilisation sur la production de biomasse de Brachiaria ruziziensis à la montaison**

L’évolution de la biomasse des tiges, des feuilles et de la plante entière de Brachiaria ruziziensis à la montaison en fonction de la fertilisation est présentée par la figure 1.

Figure 1. Evolution de la biomasse (t MS/ha) des tiges, des feuilles et de la plante entière de
Brachiaria ruziziensis à la montaison en fonction du niveau de fertilisation

La biomasse a augmenté de manière générale avec le niveau de fertilisation azotée pour atteindre la production maximale avec la fertilisation à la dose 200 kg N/ha. A ce stade phénologique et indépendamment du niveau de fertilisation azotée la biomasse des feuilles a été supérieure à celle des tiges. La biomasse des tiges et des feuilles de Brachiaria ruziziensis récoltée sur la parcelle témoin a été comparable (p>0,01) à celle obtenue sur les parcelles fertilisées aux doses 50 et 250 kg N/ha. Il en a été de même de la biomasse des tiges et des feuilles de Brachiaria ruziziensis récoltée sur les parcelles fertilisées aux doses 50 ; 100 et 150 kg N/ha. La biomasse la plus élevée des tiges (6,11 ± 0,87 t MS/ha), des feuilles (7,13 ± 0,76 t MS/ha) et de la plante entière (13,24 ± 0,70 t MS/ha) a été obtenue avec la fertilisation à la dose 200 kg N/ha. Avec la fertilisation à la dose 250 kg N/ha, on a observé une baisse de la biomasse de l’ordre de 35,84% pour les tiges, 29,73% pour les feuilles et 32,47% pour la plante entière par rapport au niveau de fertilisation à la dose 200 kg N/ha. Ainsi à la montaison, la fertilisation à la dose 200 kg N/ha, a permis d’obtenir la biomasse des tiges, des feuilles et de la plante entière la plus élevée.

**Effet de différents niveaux de fertilisation azotée sur la composition chimique des feuilles de Brachiaria ruziziensis à la montaison**

Le tableau 1 présente l’effet de différents niveaux de fertilisation azotée sur la composition chimique des feuilles de Brachiaria ruziziensis à la montaison.

Tableau 1. Effet de la fertilisation azotée sur la composition chimique des feuilles de Brachiaria ruziziensis à la montaison
Fertilisation, kg N/ha	Composition chimique
Fertilisation, kg N/ha	MS, %	Cendres, %MS	MO, %MS	FDN, %MS	FDA, %MS	Lignine-as, %MS	DMO, %MS	Energie Métabolisable, MJ/kg MS	Hémicellulose, %MS	Cellulose, %MS	Glucides, %MS
0	96,5±0,28^a	13,2±1,35^a	86,8±1,35^a	57,68±1,39^bc	33,4±1,22^a	11,6±0,81^a	58,4±1,67^a	7,87±0,23^a	24,3±1,33^bc	21,8±0,67^a	69,9±0,93^d
50	96,7±1,36^a	14,8±1,35^a	85,2±1,35^a	62,73±2,20^b	34,8±1,97^a	12,4±1,11^a	54,8±2,61^a	7,38±0,36^a	28,0±2,34^d	22,3±2,88^a	66,2±1,70^bc
100	97,2±0,63^a	14,7±1,33^a	85,3±1,33^a	57,85±2,35^bc	35,82±0,62^a	11,5±1,28^a	59,4±3,65^a	8,01±0,50^a	22,0±2,48^bc	24,3±1,67^a	66,3±1,67^bc
150	96,9±1,45^a	13,0±0,61^a	87,0±0,61^a	55,31±2,87^ab	34,0±1,29^a	12,4±1,21^a	57,4±3,20^a	7,74±0,44^a	21,3±2,80^ab	21,6±1,94^a	67,3±1,48^c
200	96,5±2,10^a	13,0±0,82^a	87,0±0,82^a	58,85±1,01^c	34,3±1,13^a	12,6±1,05^a	55,4±2,58^a	7,46±0,35^a	24,6±1,57^c	21,7±2,11^a	65,2±1,22^ab
250	94,1±0,77^b	14,4±0,38^a	85,6±0,38^a	53,56±0,51^a	35,2±1,35^a	11,9±1,30^a	59,2±2,64^a	7,98±0,36^a	18,4±1,61^a	23,3±1,15^a	63,8±0,69^a
a,b,c,d : les moyennes portant les mêmes lettres dans la même colonne ne sont pas significativement différentes (P> 0,05).

Il ressort de ce tableau que la teneur en matière sèche (MS) n’a pas varié de manière significative (p>0,05) avec l’augmentation du niveau de fertilisation azotée jusqu’à la dose 200 kg N/ha. Par contre, la fertilisation à la dose 250 kg N/ha a permis d’obtenir une teneur en MS significativement (p<0,05) plus faible par rapport aux autres niveaux de fertilisation. Les teneurs en cendres, en matière organique (MO), FDA et Lignine-as n’ont pas varié de manière significative (p>0,05) avec le niveau de fertilisation azotée. La teneur en cendre la plus élevée (14,76 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 50 kg N/ha tandis que la teneur plus faible (12,97 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 200 kg N/ha. Par contre, les teneurs les plus élevées en FDA (35,82 % MS) et en Lignine-as (12,59 % MS) ont été obtenues respectivement des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 100 et 200 kg N/ha. La teneur en parois cellulaires (FDN) a varié en dents de scie en fonction de la fertilisation azotée. En effet, la teneur en parois la plus élevée (62,73 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 50 kg N/ha tandis que la teneur la plus faible (53,56 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 250 kg N/ha.

La concentration en protéines brutes dans les feuilles de Brachiaria ruziziensis a augmenté avec le niveau de fertilisation azotée à la montaison (Figure 2).

Figure 2. Effet de la fertilisation azotée sur la concentration en protéines
brutes des feuilles de Brachiaria ruziziensis à la montaison

Les concentrations en protéines brutes des feuilles de Brachiaria ruziziensis fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0 (14,9 % MS) et 50 kg N/ha (15,8 % MS) ont été comparables (p>0,05) d’une part, et significativement plus faibles (p<0,05) que celles des plantes fertilisées aux doses 200 (18,0 % MS) et 250 kg N/ha (18,0 %MS) d’autre part. La fertilisation aux doses 50, 100 et 150 kg N/ha a permis d’obtenir des concentrations en protéines brutes comparables (p>0,05) d’une part, et significativement (p<0,05) plus faibles que celles obtenues des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 200 et 250 kg N/ha. Concernant les feuilles (Tableau 1), la Digestibilité de la Matière Organique (DMO), l’Energie Métabolisable (EM) et la cellulose n’ont pas varié significativement (p>0,05) avec les différents niveaux de fertilisation azotée. La fertilisation à la dose 100 kg N/ha a permis d’obtenir les niveaux les plus élevées de DMO (59,4 % MS), d’EM (8,01 MJ/kg MS) et de cellulose (24,3 % MS). Les teneurs en hémicellulose et en glucides ont varié en dents de scies avec les différents niveaux de fertilisation azotée. Les teneurs les plus élevées en hémicellulose (27,96 % MS) et en glucides (69,80 % MS) ont été obtenues des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50 et 0 kg N/ha respectivement. La fertilisation aux doses 150 et 250 kg N/ha a permis d’obtenir des teneurs en hémicellulose significativement (p<0,05) plus faible que celles obtenues avec les autres niveaux de fertilisation. Les teneurs en hémicellulose des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0, 100 et 200 kg N/ha ont été comparables (p>0,05). Les teneurs en glucides des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50, 100 et 150 kg N/ha ont été comparables (p>0,05) d’une part, et significativement (p<0,05) plus élevées que celles des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 250 kg N/ha d’autre part.

**Effet de différents niveaux de fertilisation azotée sur la composition chimique des tiges de Brachiaria ruziziensis à la montaison**

L’effet de la fertilisation sur la composition chimique des tiges de Brachiaria ruziziensis à la montaison est présenté dans le tableau 2.

Tableau 2. Effet de la fertilisation azotée sur la composition chimique des tiges de Brachiaria ruziziensis à la montaison
Fertilisation, kg N/ha	Composition chimique
Fertilisation, kg N/ha	MS, %	Cendres, %MS	MO, %MS	FDN, %MS	FDA, %MS	Lignine-as, %MS	DMO, %MS	Energie Métabolisable, MJ/kg MS	Hémicellulose, %MS	Cellulose, %MS	Glucides, %MS
0	93,3±2,09^a	12,4±0,38^a	87,6±0,76^b	66,1±2,37^a	44,2±2,63^a	13,1±0,76^a	56,7±2,40^b	7,67±0,33^b	21,9±2,83^c	31,1±2,54^a	79,1±1,00^d
50	92,8±2,29^a	14,2±1,01^b	85,9±1,01^a	65,6±0,67^a	49,4±2,87^c	15,3±0,58^b	54,1±2,13^ab	7,28±0,29^ab	16,2±3,40^a	34,1±3,12^a	75,5±2,57^c
100	93,6±2,27^a	15,1±0,26^b	84,9±026^a	65,9±1,12^a	46,0±1,34^ab	15,1±0,63^b	53,0±1,07^a	7,12±0,14^a	19,9±0,97^bc	30,9±1,35^a	74,0±0,20^bc
150	96,8±0,67^b	142±1,10^b	85,8±1,10^a	66,1±0,59^a	47,4±1,36^bc	14,9±0,54^b	53,8±0,92^ab	7,24±0,12^ab	18,6±0,85^abc	32,5±1,09^a	74,141,48^c
200	97,6±1,24^b	151±1,31^b	84,9±1,31^a	64,4±0,99^a	46,5±1,08^abc	15,1±0,65^b	53,7±1,61^ab	7,22±0,22^ab	17,9±1,55^ab	31,4±1,56^a	72,4±1,23^a
250	97,4±1,17^b	14,0±0,41^b	86,0±0,41^a	66,4±1,72^a	45,8±1,47^ab	14,8±0,69^b	53,5±1,86^a	7,20±0,25^a	20,6±1,99^bc	31,0±1,19^a	72,6±0,72^ab
a,b,c,d : les moyennes portant les mêmes lettres dans la même colonne ne sont pas significativement différentes (P> 0,05).

Il ressort de ce tableau que la teneur en MS des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0, 50 et 100 kg N/ha a été comparable (p>0,05). Il en a été de même de la teneur en MS des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 150, 200 et 250 kg N/ha. Par contre, la teneur en MS des tiges des plantes fertilisées aux doses 150, 200 et 250 kg N/ha a été significativement (p<0,05) plus élevées que celle des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0, 50 et 100 kg N/ha. La fertilisation a influencé de manière significative (p<0,05) la teneur en cendres dans les tiges de Brachiaria ruziziensis à la montaison. En effet, la teneur en cendres des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50, 100, 150, 200 et 250 kg N/ha a été comparable (p>0,05) d’une part, et significativement (p<0,05) plus élevée que celle des plantes fauchées des parcelles non fertilisées d’autre part. La teneur en MO des tiges a baissé significativement (p<0,05) avec la fertilisation azotée. Les teneurs en constituants pariétaux (FDN) des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées à différentes doses d’azote étaient comparables (p>0,05). Les teneurs en FDA et Lignine-as des tiges ont varié en dents de scie en fonction des niveaux de fertilisation à la montaison. Les valeurs les plus élevées (49,39 % MS pour les FDA et 15,32 % MS pour la Lignine-as respectivement) ont été obtenues des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 50 kg N/ha. La teneur en FDA des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0, 100, 200 et 250 kg N/ha a été comparable (p>0,05). Il en a été de même de la teneur en FDA des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 100, 150, 200 et 250 kg N/ha. La teneur en Lignine-as des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées a été comparable (p>0,05) d’une part, et significativement plus élevée que celle des tiges des plantes fauchées des parcelles non fertilisées d’autre part.

La fertilisation à permis d’augmenter de manière significative (p<0,05) la concentration en protéines brutes dans les tiges de Brachiaria ruziziensis à la montaison (Figure 3).

Figure 3. Effet de la fertilisation azotée sur la concentration en
protéines brutes des tiges de Brachiaria ruziziensis à la montaison

La teneur en protéines brutes des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50 et 100 kg N/ha a été comparable (p>0,05). Il en a été de même de celle des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 150 et 200 kg N/ha. Par contre, la fertilisation à la dose 250 kg N/ha a permis d’obtenir la concentration la plus élevée en protéines brutes dans les tiges.

La DMO et l’EM ont varié en dents de scie en fonction de différents niveaux de fertilisation azotée (Tableau 2). La DMO (56,73 % MS) et l’EM (7,67 MJ/kg MS) les plus élevées ont été obtenues des plantes fauchées des parcelles non fertilisées. La DMO et l’EM des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50, 100, 150, 200 et 250 kg N/ha ont été comparables (p>0,05). Il en a été de même pour la DMO et l’EM des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0, 50, 150 et 250 kg N/ha. La teneur en hémicellulose des tiges la plus élevée (21,89 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles non fertilisées tandis que la teneur la plus faible (16,21 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 50 kg N/ha. La teneur en cellulose a peu varié avec le niveau de fertilisation et par conséquent, aucune différence significative (p>0,05) n’a été observée entre les teneurs en cellulose dans les tiges à ce stade de maturité et les différents niveaux de fertilisation azotée. La teneur en glucides a globalement baissé avec l’augmentation du niveau de fertilisation azotée. La teneur la plus élevée (79,31 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles non fertilisées tandis que la plus faible a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 200 kg N/ha. La teneur en glucides des tiges des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50, 100 et 150 kg N/ha a été comparable (p>0,05). Il en a été de même de même de celle des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 200 et 250 kg N/ha et celle des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 100 et 250 kg N/ha.

**Effet de différents niveaux de fertilisation azotée sur la composition chimique de la plante entière de Brachiaria ruziziensis à la montaison**

L’effet de différents niveaux de fertilisation azotée sur la composition chimique de la plante entière de Brachiaria ruziziensis à la montaison est présenté dans le tableau 3.

Tableau 3. Effet de la fertilisation azotée sur la composition chimique de la plante entière de Brachiaria ruziziensis à la montaison
Fertilisation, kg N/ha	Composition chimique
Fertilisation, kg N/ha	MS, %	Cendres, %MS	MO, %MS	FDN, %MS	FDA, %MS	Lignine-as, %MS	DMO, %MS	Energie Métabolisable, MJ/kg MS	Hémicellulose, %MS	Cellulose, %MS	Glucides, %MS
0	94,9±1,14^a	12,8±0,58^a	87,2±0,58^c	61,9±1,84^b	38,8±1,89^a	12,3±0,74^a	57,6±1,89^a	7,76±0,26^a	23,1±2,07^a	26,8±1,54^a	74,6±0,57^d
50	94,7±0,59^a	14,5±1,14^bc	85,5±1,14^ab	64,2±0,99^c	42,1±2,20^a	13,9±0,56^a	54,4±2,13^a	7,33±0,29^a	22,1±2,53^a	28,3±2,76^a	70,8±1,56^c
100	95,4±1,20^a	14,9±0,71^c	85,1±0,71^a	61,9±0,70^b	40,9±0,87^a	13,3±0,68^a	56,2±1,93^a	7,57±0,27^a	21.0±1,49^a	27,6±1,37^a	70,1±0,92^bc
150	96,9±0,44^b	13,6±0,44^ab	86,4±0,44^bc	60,7±1,40^ab	40,7±0,61^a	13,7±0,75^a	55,6±1,81^a	7,49±0,25^a	20,0±1,23^a	27,1±0,66^a	70,7±1,14c
200	97,1±1,04^b	14,0±0,93^bc	86.0±0,93^ab	61,6±0,48^ab	40,4±0,34^a	13,8±0,48^a	54,6±1,15^a	7,35±0,16^a	21,23±0,70^a	26,6±0,73^a	68,8±1,69^ab
250	95,8±0,43^ab	14,2±0,21^bc	85,8±0,21^ab	60,0±0,95^a	40,5±0,78^a	13,3±0,83^a	56,3±2,00^a	7,59±0,27^a	19,50±0,72^a	27,2±0,84^a	68,2±1,56^a
a,b,c,d : les moyennes portant les mêmes lettres dans la même colonne ne sont pas significativement différentes (P> 0,05).

Il ressort de ce tableau que la fertilisation azotée aux doses 0, 50, 100 et 250 kg N/ha n’a pas influencé de manière significative (p>0,05) la teneur en MS. Il en a été de même pour la fertilisation aux doses 150, 200 et 250 kg N/ha. Par contre, la teneur en MS des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 150 et 200 kg N/ha a été significativement plus élevée que celle des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0, 50 et 100 kg N/ha. La teneur en cendres a augmenté avec le niveau de fertilisation azotée. La teneur en cendres la plus élevée (14,89 %MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 100 kg N/ha. Aucune différence significative (p>0,05) n’a été observée entre la teneur en cendres des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50, 100 et 250 kg N/ha. Par contre, la fertilisation aux doses 50, 100, 200 et 250 kg N/ha à permis d’augmenter de manière significative (p<0,05) la teneur en cendres de Brachiaria ruziziensis par rapport à la teneur en cendres obtenue des plantes fauchées des parcelles non fertilisées (Tableau 3).

La teneur en MO a baissé avec le niveau de fertilisation azotée. La teneur en MO la plus élevée (87,18 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles non fertilisées, tandis que la teneur la plus faible (85,10 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 100 kg N/ha. Aucune différence significative (p<0,05) n’a été observée entre la teneur en MO de Brachiaria ruziziensis fauchées des parcelles fertilisée aux doses 50, 100, 200 et 250 kg N/ha. Par contre, la fertilisation aux doses 50, 100, 200 et 250 kg N/ha a permis d’observer une baisse significative (p<0,05) de la teneur en MO de Brachiaria ruziziensis par rapport aux plantes fauchées des parcelles non fertilisées. Les constituants pariétaux (FDN) ont variés en dents de scie en fonction des niveaux de fertilisation azotée. La teneur en FDN la plus élevée (64,17 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 50 kg N/ha tandis que la teneur la plus faible (60,00 % MS) a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 250 kg N/ha. La fertilisation aux doses 150, 200 et 250 kg N/ha a permis d’obtenir des teneurs en constituants pariétaux comparables (p<0,05). Il en a été de même des parois cellulaires de Brachiaria ruziziensis fauchées des parcelles fertilisées aux doses 0, 100, 150 et 200 kg N/ha. Par contre, la fertilisation à la dose 50 kg N/ha a permis d’obtenir des teneurs en parois cellulaires significativement (p<0,05) supérieures à celles obtenues par les autres niveaux de fertilisation azotée. Les teneurs en FDA et Lignine-as ont augmenté avec le niveau de fertilisation azotée. Les valeurs les plus élevées ont été obtenues des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 50 kg N/ha (42,08 % MS et 13,88 % MS respectivement pour les FDA et la Lignine-as). Cependant, aucune différence significative (p>0,05) n’a été obtenue entre les teneurs en FDA, Lignine-as et les différents niveaux de fertilisation azotée.

La figure 4 illustre l’effet de la fertilisation azotée sur la concentration en protéines brutes de la plante entière de Brachiaria ruziziensis à la montaison.

Figure 4. Effet de la fertilisation azotée sur la concentration en protéines brutes
de la plante entière de Brachiaria ruziziensis à la montaison

Il en ressort que la fertilisation a augmenté de manière significative (p<0,05) la concentration en protéines brutes dans la plante entière de Brachiaria ruziziensis. La teneur en protéines brutes de Brachiaria ruziziensis fauchées des parcelles fertilisées aux doses 50 et 100 kg N/ha a été comparable (p>0,05). Il en a été de même de celle de B. ruziziensis fauchée des parcelles fertilisées aux doses 100 et 150 kg N/ha, et celle fauchée des parcelles fertilisées aux doses 200 et 250 kg N/ha. Par contre, la concentration en protéines brutes de Brachiaria ruziziensis fauchée des parcelles fertilisées aux doses 200 et 250 kg N/ha a été significativement (p<0,05) plus élevé que celles obtenues avec les autres niveaux de fertilisation.

La DMO, l’énergie métabolisable et l’hémicellulose de Brachiaria ruziziensis fauché à la montaison ont baissé avec la fertilisation azotée (Tableau 3). Les valeurs les plus faibles ont été obtenues des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose de 50 kg N/ha (pour la DMO (54,44 % MS) et l’énergie métabolisable (7,33 MJ/kg MS) respectivement) et 250 kg N/ha (19,50 % MS) pour l’hémicellulose. Cependant, aucune différence significative (p>0,05) n’a été obtenue entre les teneurs en ces différents éléments et les différents niveaux de fertilisation azotée. Il en a été de même pour la teneur en cellulose. La concentration en glucides a également baissé avec l’augmentation de la fertilisation azotée. La teneur la plus faible a été obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées à la dose 250 kg N/ha (68,19 % MS). La fertilisation aux doses 50, 100 et 150 kg N/ha a permis d’obtenir des concentrations en glucides comparables (p>0,05). Par contre, la concentration en glucides obtenue avec ces mêmes niveaux de fertilisation a été significativement (p<0,05) plus élevée que celle obtenue des plantes fauchées des parcelles fertilisées aux doses 200 et 250 kg N/ha.

Discussion

La fertilisation azotée a influencé positivement la production de biomasse de la plante entière de Brachiaria ruziziensis et de ses différentes parties. A ce stade phénologique, la proportion de feuilles était supérieure à celle des tiges, et le niveau de fertilisation à la dose 200 kg N/ha a induit la production de tige et de feuille la plus élevée. L’augmentation de la biomasse avec le niveau de fertilisation azotée observé au cours de cet essai est en accord avec les observations de nombreux auteurs (Pamo 1989 ; Pamo et Pieper 1989 ; Hyo et al 1993 ; Dumont et Lanuza 1993 ; Peyraud et Astigarraga 1998 ; Lemaire et al 1999 ; Lawlor et al 2001 ; Obulbiga et Kaboré-Zoungrana 2007 ; Pamo et al 2008). La variation de la biomasse obtenue dans cette étude est semblable aux observations de Bogdan (1977) et Cook et al (2005) qui ont montré que la biomasse de Brachiaria ruziziensis varie de 5 à 36 t MS/ha en fonction de la fertilité du sol, des précipitations et du niveau de fertilisation. En effet, la fertilisation accroît la vitesse de végétation, ce qui augmente la production pour un stade de croissance donné, ou réduit le délai nécessaire pour atteindre un rendement défini (Lemaire et al 1982 ; Peyraud et Astigarraga 1998 ; Morot-Gaudry 1997 ; Lemaire et al 1999). La biomasse de la plante entière obtenue à la montaison avec le niveau de fertilisation à la dose 200 kg N/ha est inférieure à celle obtenue par Appadurai et Goonawardene (1973) au Sri Lanka lorsqu’il fertilisait le Brachiaria ruziziensis avec 224 kg N/ha (22,03 t MS/ha) et 366 kg N/ha (25,6 t MS/ha). Par contre, la biomasse de la plante entière obtenue avec la fertilisation aux doses 0 et 150 kg N/ha à la montaison (6,7 et 12,18 t MS/ha) est semblable à celle obtenue avec la même espèce sur un oxisol au Brésil (6 et 12 t MS/ha respectivement) avec les mêmes niveaux de fertilisation (Vincente-Chandler et al 1972).

Dans cette étude, nous avons observé que la biomasse augmentait avec le niveau de fertilisation jusqu’à un seuil au-delà duquel elle commençait à baisser. Ces observations concordent avec ceux de nombreux auteurs (Olsen 1982 ; Limani et De Vienne 2001 ; Maurice et al 1985 ; Lawlor et al 2001). En effet, Olsen (1982) obtient en Ouganda avec Brachiaria ruziziensis une production de biomasse de 26,5 t MS/ha avec une fertilisation maximale de 896 kg N/ha. Ce niveau maximal de fertilisation est largement supérieur à celui observé dans cette étude, qui est de 200 kg N/ha. Cette différence peut s’expliquer par la fertilité des sols et les précipitations. Par ailleurs, la baisse de rendement observée à partir d’un seuil de fertilisation est en accord avec les observations de Olsen (1982) et Limani et De Vienne (2001) qui ont montré qu’un apport d’azote à la dose qui excède les besoins de croissance potentielle de la plante ne permet plus d’augmenter le rendement fourrager. D’autre part Maurice et al (1985) ont montré qu’une fertilisation azotée à des doses élevées (qui excède les besoins de croissance potentielle de la plante) entraîne une baisse de production de la biomasse due à la toxicité à l’ion ammonium. De même, Lawlor et al (2001) ont montré que lorsque l’apport d’azote excède les besoins de la plante, l’efficacité de son utilisation par cette dernière baisse car elle en devient saturée.

Les effets de la fertilisation sur la composition chimique des plantes sont discutés. Dans cette étude, nous avons observé une variation en dents de scie de la teneur en matière sèche des feuilles, et une légère augmentation de la teneur en matière sèche des tiges de la plante entière de Brachiaria ruziziensis. Cette observation est différente de celle obtenue par Peyraud (2000) et Delaby (2000) qui observent que classiquement, l’utilisation des quantités croissantes d’azote minéral sur les prairies de graminées pures entraîne une diminution de la teneur en matière sèche. Cette différence peut s’expliquer par l’espèce fourragère. La teneur en cendres dans les feuilles a peu varié. Par contre dans les tiges et la plante entière de Brachiaria ruziziensis, on a observé une légère augmentation de la teneur en cendres avec la fertilisation azotée. Cette observation concorde avec celle de Delaby (2000) qui observe que la teneur en minéraux de l’herbe pâturée est influencée par la fertilisation azotée. En effet, l’absorption des minéraux doit s’ajuster à la vitesse d’élaboration des nouveaux tissus végétaux, c'est-à-dire la dynamique d’absorption et du métabolisme de l’azote et du carbone (Salette et Huché 1991). Cette loi générale étant bien sûr conditionnée par la disponibilité en éléments minéraux du sol en regard de la biomasse produite sous l’effet de la fertilisation azotée (Delaby 2000). La teneur en FDN a été plus élevée dans les tiges. Cette observation concorde avec ceux de Nordheim-Viken et Volden (2009). La fertilisation a eu un effet variable sur la teneur en FDN des feuilles et pas d’effet significatif sur la teneur en FDN des tiges. Ces résultats concordent avec ceux de Bélanger et McQueen (1998) et Nordheim-Viken et Volden (2009) qui rapportent qu’une déficience en azote dans le sol entraîne une augmentation de la concentration en FDN dans les feuilles, mais a un moindre effet sur la concentration en FDN des tiges. Les concentrations en FDA et Lignine-sa dans les feuilles et la plante entière de B. ruziziensis n’a pas varié significativement (p>0,05) avec la fertilisation. Ces observations concordent avec celle de Peyraud et Astigarraga (1998), Peyraud (2000) et Delaby (2000). La concentration en protéines brutes dans les feuilles, les tiges et la plante entière de Brachiaria ruziziensis a augmenté significativement (p<0,05) avec la fertilisation azotée. Ces observations concordent avec ceux de nombreux auteurs (Peyraud et Astigarraga, 1998 ; Sarwar et al 1999 ; Delaby 2000 ; Obulbiga et Koboré –Zoungrana 2007 ; Nordheim-Viken et Volden 2009). En effet, en absence de fertilisation azotée, la teneur en protéines brute de l’herbe dépend d’abord et surtout de la fourniture d’azote du sol (Delaby 2000).

L’augmentation de la teneur en protéines brutes de l’herbe sous l’effet de la fertilisation azotée s’accompagne d’une diminution de la part d’azote protéique au profit de l’azote non protéique. En effet, l’entrée de l’azote dans la plante, qui s’effectue essentiellement sous forme de nitrate, s’accroît rapidement avec la fertilisation, ce qui conduit dans une première étape à l’accumulation d’azote non protéique, puis de nitrate pour des niveaux de fertilisation élevés (Morot-Gaudry 1997 ; Delaby 2000 ; Peyraud 2000 ; Nordheim-Viken et Volden 2009). La fertilisation azotée n’a pas influencé de manière significative la digestibilité de la matière organique et l’énergie métabolisable des feuilles et de la plante entière de Brachiaria ruziziensis à ce stade de maturité. Ces observations concordent avec celles de Delaby (2000) et Peyraud (2000) qui observent que les modifications de la composition chimique de l’herbe, induites par la fertilisation azotée ont des conséquences mineures sur la digestibilité de la matière organique. Cette dernière variant beaucoup plus en fonction de la saison ou du mois, qu’avec le niveau de fertilisation azotée. Dans les tiges, elle a par contre baissé par rapport aux plantes non fertilisées. La teneur en cellulose des feuilles, des tiges et de la plante entière n’a pas été influencée par la fertilisation. Par contre, elle a influencée de manière variable la teneur en hémicellulose des feuilles et tiges de Brachiaria ruziziensis. Ces observations concordent avec celles de Peyraud et Astigarraga (1998) et Delaby (2000) qui observent que la fertilisation n’a pas, ou a peu d’effet sur la teneur en cellulose brute et plus largement sur les parois (FDN). De manière générale, la concentration en glucides a baissée avec la fertilisation azotée. Ces observations sont contraires à celles de Reid et Strachan (1974) et Wilman et Wright (1978) qui observent plutôt un accroissement. En effet, l’accroissement de la teneur en glucides est attribuable à une diminution de l’utilisation des chaînes carbonées pour la synthèse protéique et pour la production d’énergie nécessaire à la réduction des nitrates absorbés (Peyraud 2000).

Conclusion

Il ressort de cette étude que :

La fertilisation a influencé de manière significative (p<0,05) la production de biomasse de Brachiaria ruziziensis. La fertilisation à la dose 200 kg N/ha a permis d’obtenir la biomasse la plus élevée à la montaison.
La fertilisation a fortement influencé la concentration en protéines brutes. Elle a par contre eu peu d’effet sur les teneurs en MS et fibres (FDN) des feuilles et de la plante entière.
La fertilisation n’a pas eu d’effet significatif sur la DMO et l’EM des feuilles et la plante entière de Brachiaria ruziziensis fauchée à la montaison. Dans les tiges elle a par contre baissé par rapport aux plantes non fertilisées.
La fertilisation à la montaison a entraîné une baisse de la concentration en glucide dans les plantes de B. ruziziensis.

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