Inoculation des rizières avec des cyanobactéries

 
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Dans les années 1980, de grands espoirs ont été mis dans le recours à certains biofertilisants fixateurs d’azote, et notamment les cyanobactéries libres, pour accroître la productivité des rizières. Ces engrais naturels semblaient en effet constituer une alternative efficace, ou tout au moins pouvoir servir de complément, aux fertilisants chimiques qui peuvent hypothéquer les potentialités de production à long terme et avoir des effets néfastes sur l’environnement. Mais des recherches menées sur les cyanobactéries entre 1980 et 1991 par des microbiologistes de l’IRD et de l'IRRI ont montré que l’inoculation de cyanobactéries fixatrices d’azote dans les rizières n'était, dans la majorité des situation, pas une technologie efficace.

Lorsque les cyanobactéries se développent dans l’eau des rizières, elles peuvent accumuler 10 à 30 kilos d’azote par hectare et cycle de culture, et, lorsqu’elles se décomposent, l’azote libérée est réabsorbé par le riz. A titre de comparaison, les riziculteurs asiatiques apportent entre 30 et 90 kilos d’engrais azoté chimique pour un hectare de riz cultivé. Les cyanobactéries n’ont pas pour seul avantage d’offrir de l’azote aux rizières : entre autres effets bénéfiques, elles limitent le développement de mauvaises herbes, enrichissent les sols en matières organiques, ou encore rendent plus disponible le phosphore nécessaire au riz...

Du fait de ces diverses qualités, une technique d’inoculation de cyanobactéries produites à partir de cultures de laboratoire a été mise au point en Inde à la fin des années 1970 et appliquée dans quelques rizières (Inde, Egypte, Birmanie) (voir illustrations ci-dessous)

 

Parcelles expérimentales de production d'inoculum sur sol à l'Université du Tamil Nadu (Inde) en 1983 La recette pour la production d'inoculum sur sol
   
Prolifération des cyanobactéries
Assèchement des parcelles et récolte des croûtes de cyanobactéries formées à la surface du sol
   

Cependant, rares sont les riziculteurs qui ont aujourd’hui adopté cette technique. Des recherches conduites par l’IRD et l’IRRI ont en effet révélé que ces micro-organismes, sont présents naturellement dans pratiquement tous les sols de rizières, mais voient leur développement limité par un certain nombre de facteurs, et plus particulièrement le manque de phosphore des sols, la présence de prédateurs (micro-crustacés, larves d’insectes) ou encore l’épandage d’engrais azoté chimique dans l’eau des rizières, qui modifie l’écosystème et inhibe la croissance des cyanobactéries. Ces études ont par ailleurs démontré que, sur un hectare de rizière, les cyanobactéries indigènes peuvent être fréquemment dix à cent fois plus nombreuses que celles contenues dans dix kilos d’inoculum, quantité recommandée pour fertiliser une telle surface.

Mise en sacs de l'inoculum  

En l’état actuel de ces connaissances, il apparaît donc préférable, pour exploiter au mieux le potentiel agronomique des cyanobactéries fixatrices d’azote, de favoriser le développement des souches autochtones dans les rizières par certaines techniques de gestion intégrées (apport de phosphore et lutte contre les prédateurs par exemple) plutôt que d’inoculer des souches sélectionnées en laboratoire.

Des études in situ ont ainsi montré qu’enfouir l’engrais azoté de synthèse dans les sols des rizières conduit à tirer un plus grand profit des cyanobactéries indigènes. Cette pratique offre un triple avantage : elle permet une meilleure fixation de l’azote par les cyanobactéries autochtones (apport de 5 à 30 kg d’azote par hectare), elle contribue à diminuer les pertes d’azote consécutive à la volatilisation de l’ammoniaque (celles-ci peuvent atteindre 50% de l’engrais chimique épandu directement dans l'eau de la rizière) et évite la prolifération dans l’eau des larves de moustiques, vecteurs de nombreuses maladies (paludisme, encéphalites, etc.).

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