Azolla et son utilisation en riziculture

 
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            Azolla est une symbiose (association) entre une fougère aquatique de petite taille (2 à 10 cm) (Photos 1, 2 et 3) et une cyanobactérie fixatrice de N 2 (Photo 4).
1: Frondes d'Azolla filiculoides
2: Frondes d'Azolla filiculoides. Noter le port dressé des feuilles qui permet une plus forte productivité que celle des espèces a feuilles horizontales, comme par exemple Azolla nilotica ci-après.
3: Frondes d' Azolla nilotica
4: Anabaena azollae , partenaire microbien de la symbiose qui est fixateur d'azote. Noter l'abondance des hétérocystes (grosses cellules) qui sont le site de l'activité fixatrice d'azote.
   

L'utilisation d'Azolla remonte au 11 ème siècle au Viêt-nam et au moins au 14 ème siècle en Chine. Sa nature symbiotique et l'identification du symbiote fixateur de N 2 remontent au 19 ème siècle, par contre les progrès concernant l'amélioration des souches et en particulier l'hybridation sexuelle sont récents (après 1985).
Bien qu'Azolla soit   indigène dans la majorité des pays rizicoles, son développement spontané est rare et elle doit être inoculée dans les rizières avant chaque cycle cultural.
Dans le Nord Viêt-nam, deux à trois mois avant le repiquage du riz (août), Azolla est multipliée de façon végétative, soit dans des fermes d'Etat (Photo 5), soit dans des fermes privées (Photo 6), puis l'inoculum est vendu aux riziculteurs (Photo 7) qui le propagent dans leurs champs de novembre à février.

  5: Ferme d'Etat pour la production d'inoculum d'Azolla. Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoi, Viêt-nam.
6: Ferme privée pour la production d'inoculum d'Azolla. Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoi, Viêt-nam. Noter le fermier qui bat le tapis d'Azolla avec un gros bambou pour fractionner les frondes d'Azolla et accélérer sa multiplication végétative.
7: Fermière venant d'acheter l'inoculum d'Azolla pour ses rizières. Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoi, village de Lavang, Viêt-nam.

8: Rizières venant d'être inoculées avec Azolla appliquée à la surface de l'eau d'irrigation à un bout de la parcelle. L'inoculum est laissé groupé pour lui permettre une meilleure croissance. Il envahira la parcelle en 2-3 semaines. Cette technique demande moins d'inoculum que la technique suivante (Photo 9).

La propagation se fait soit directement à partir d'un angle de la rizière mise sous eau (Photo 8), soit   en apportant l'inoculum d'Azolla et du fumier dans les champs (Diapo 9) qui sont ensuite étalés au moment de la mise en eau des parcelles (Diapo 10).  
9: Apport d'Azolla et de fumier ( 0,5 à 1,0 tonnes/ha) qui seront épandus sur l'ensemble de la parcelle au moment de la mise en eau. Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoi, village de Binh Minh, Viêt-nam. 10: Irrigation des rizières par la méthode du « panier volant ». Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoi, village de Binh Minh, Viêt-nam.

Azolla est fertilisée avec de l'engrais phosphaté ou des cendres et, pour accélérer sa multiplication végétative, les plantes sont fragmentées avec un outil spécial en bambou (Photo 11). Lorsqu'une parcelle est complètement couverte d'Azolla, une partie du matériel végétal est récolté et sert à inoculer les parcelles voisines (Photos 12 et 13).

11: Fermier fragmentant les frondes d'Azolla avec un outil spécial pour accélérer la multiplication végétative et la productivité des plantes. Binh Minh, Viêt-nam.
12: Rizières couvertes d'Azolla. Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoi, village de Binh Minh, Viêt-nam.
13: Rizières couvertes d'Azolla. Récolte d'inoculum pour ensemencement d'autres parcelles. Binh Minh, Viêt-nam.
14: Pré compostage d'Azolla qui est mise en tas sous une couche de sol pour accélérer sa décomposition avant enfouissement.
Si la production d'Azolla est abondante, une partie est mise en tas sous une couche de sol (Photo 14) afin d'en commencer la décomposition et permettre une disponibilité plus rapide de l'azote libéré par cette décomposition lorsque ce matériel sera enfoui dans le sol.
Avant le repiquage du riz, les rizières sont drainées et l'Azolla est enfouie dans la couche supérieure du sol (10-20 cm) (Photo 15). Lorsque le riz est repiqué (Photo 16), il reste encore, à la surface du sol et de l'eau d'irrigation, une certaine quantité d'Azolla qui continuera à se multiplier
15: Enfouissement d'Azolla à la houe et par hersage (buffle d'eau) après drainage de la parcelle. Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoi, Viêt-nam.
16: Repiquage du riz dans une parcelle où Azolla a préalablement été enfouie. On note la persistance de plantes à la surface du sol et de l'eau et deux paniers d'inoculum qui sera épandu dans la rizière aprés irrigation et repiquage.
17: Développement d'une seconde récolte d'Azolla après enfouissement d'une première récolte et repiquage du riz. Région du delta du Fleuve Rouge à l'est d'Hanoï, Viêt-nam.
18: Enfouissement au pied d'une deuxième récolte d'Azolla produite entre les rangs de riz repiqué. IRRI Province de Luzon, Philippines.
Cette seconde récolte d'Azolla sera également enfouie dans le sol soit avec les pieds (Diapo 18), soit avec un outil habituellement utilisé pour le désherbage (Photo 19).
19: Enfouissement à l'aide d'une houe rotative manuelle d'une deuxième récolte d'Azolla produite entre les rangs de riz repiqué. Région de South Cotabato, Philippines.

20: Hybride d'Azolla (au centre) qui combine les fortes activité fixatrices d'azote d' A. filiculoides   (à gauche) et la résistance à la chaleur d' A. microphylla (à droite)

 

Des essais internationaux dans 37 sites de 10 pays rizicoles ont montré qu'en moyenne, l'incorporation de ces deux cultures d'Azolla avant et après le repiquage était équivalente à l'épandage de 60 kg d'azote et augmentait les rendements d'environ une tonne par hectare .
Au cours des dernières années 80, les études de la recombinaison de différents partenaires (fougère et cyanobactérie) et de l'hybridation interspécifique ont montré qu'il est possible d'améliorer les propriétés des souches en combinant, par exemple, le potentiel fixateur de N2   élevé d' Azolla filiculoides avec la résistance à la chaleur d' Azolla microphylla   (Photo 20).

Cependant, après une utilisation sur plusieurs millions d'hectares de rizières en Chine et au Viêt-nam au début des années 1980, l'emploi d'Azolla comme engrais vert en riziculture a fortement régressé pour des raisons socio-économiques. Les méthodes traditionnelles utilisées au Viêt-nam et en Chine demandent beaucoup de travail et l'utilisation d'Azolla diminue lorsque l'engrais azoté chimique devient disponible.

Toutefois le potentiel agronomique d'Azolla n'est pas limité à l'utilisation comme engrais vert. Azolla peut être également utilisée comme aliment du bétail pour les porcs et les poulets et en pisciculture, ainsi que dans des systèmes culturaux intégrés. Dans les pays asiatiques et en particulier en Chine, des chercheurs développent des système culturaux combinant la culture du riz et d'Azolla avec la pisciculture. Dans ces système, le rendement en riz augmente, le développement des adventices et des parasites du riz est significativement réduit, le sol s'enrichit en matière organique, N et P, la rizière produit également des protéines (poisson) en quantité significative (200-300   kg/ha) et la fertilité à long terme du sol est à priori, mieux préservée que dans une exploitation fondée sur l'usage intensif des agro-chimiques.

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