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i
Sommaire
Sommaire ---------------------------------------------------------------------------------i
Remerciements-------------------------------------------------------------------------- v
Sigles et Abréviations---------------------------------------------------------------- vii
Liste des tableaux-------------------------------------------------------------------- viii
Liste des figures ----------------------------------------------------------------------- ix
Résumé----------------------------------------------------------------------------------- x
Abstract -------------------------------------------------------------------------------- xii
INTRODUCTION ................................................................................................... 1
Chapitre 1 : Généralités sur l’Assainissement Ecologique et sur le cadre
d’étude ...................................................................................................................... 4
1.1-Généralités sur l’Assainissement Ecologique ---------------------------------- 4
1.1.1- Concept d’Assainissement Ecologique -------------------------------------- 4
1.1.2- Fonctionnement de ECOSAN ------------------------------------------------- 4
1.1.3- Risques et précautions d’utilisation des excréta humains en agriculture 5
1.2-Généralités sur le cadre d’étude-------------------------------------------------- 6
1.2.1- Situation géographique--------------------------------------------------------- 6
1.2.2-Conditions socio-économiques ------------------------------------------------ 6
1.2.3- Conditions agro-écologiques -------------------------------------------------- 7
1.2.3.1- Climat -------------------------------------------------------------------------- 7
1.2.3.2- Hydrographie ------------------------------------------------------------------ 9
1.2.3.3- Végétation --------------------------------------------------------------------- 9
1.2.3.4- Sols ----------------------------------------------------------------------------- 9
Chapitre 2 : Matériel et méthodes ....................................................................... 10
2.1- Matériel d’étude en milieu paysan -------------------------------------------- 10
2.1.1- Matériel végétal --------------------------------------------------------------- 10
2.1.2- Sols ----------------------------------------------------------------------------- 11
2.1.3- Fertilisants minéraux --------------------------------------------------------- 11
2.1.4- Excréta humains -------------------------------------------------------------- 12
ii
2.2- Méthodes d’étude en milieu paysan ------------------------------------------ 12
2.2.1- Techniques de collecte et d’hygiénisation des excréta------------------- 12
2.2.2- Dispositifs expérimentaux --------------------------------------------------- 13
2.2.2.1- Dispositif expérimental en culture maraîchère (Aubergine) ---------- 13
2.2.2.2- Dispositif expérimental en culture pluviale céréalière (Maïs) -------- 14
2.2.3- Techniques culturales appliquées------------------------------------------- 16
2.2.3.1- En culture maraîchère (Aubergine) -------------------------------------- 16
2.2.3.2- En culture céréalière (Maïs)----------------------------------------------- 17
2.2.4- Echantillonnage des sols, des végétaux et des excréta------------------- 18
2.2.5- Paramètres étudiés ------------------------------------------------------------ 19
2.2.5.1- Variables mesurées --------------------------------------------------------- 19
2.2.5.2- variables calculées---------------------------------------------------------- 20
2.3- Méthodologie utilisée en milieu contrôlé ------------------------------------ 21
2.3.1- Essai en vase de végétation-------------------------------------------------- 21
2.3.2- Tests d’incubation ------------------------------------------------------------ 22
2.3.2.1-Dispositif d’incubation ----------------------------------------------------- 22
2.3.2.2-Matériel d’incubation ------------------------------------------------------- 22
2.3.2.3-Détermination de la Capacité Maximale de Rétention (CMR)-------- 23
2.3.2.4- Préparation du sol et mise en pot ----------------------------------------- 23
2.3.2.5- indicateurs mesurés--------------------------------------------------------- 24
2.4- Méthodes d’analyses au laboratoire ------------------------------------------ 24
2.5- Analyse Statistique des données ---------------------------------------------- 25
Chapitre 3 : Résultats -Discussions ..................................................................... 26
3.1 - Valeur agronomique des excréta humains et leurs effets sur les
productions agricoles en milieu paysan-------------------------------------------- 26
3.1.1-Valeur agronomique des excréta humains---------------------------------- 26
3.1.1.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 26
3.1.1.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 27
3.1.2-Effets des urines sur la production des aubergines------------------------ 28
3.1.2.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 28
iii
3.1.2.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 31
3.1.3- Effets des urines sur la production du maïs ------------------------------- 32
3.1.3.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 32
3.1.3.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 35
3.1.4- Effets des fèces sur la production du maïs--------------------------------- 36
3.1.4.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 36
3.1.4.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 39
3.1.5- Effets combinés urine- fèces sur la production du maïs ---------------- 39
3.1.5.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 39
3.1.5.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 42
3.2- Conclusion ----------------------------------------------------------------------- 43
3.3- Effets des excréta humains sur le sol après les productions agricoles et
efficiences de N et P apportés en milieu paysan---------------------------------- 43
3.3.1-Effets des urines après la production des aubergines --------------------- 43
3.3.1.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 43
3.3.1.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 44
3.3.2- Effets des urines après la production du maïs----------------------------- 45
3.3.2.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 45
3.3.2.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 47
3.3.3- Effets des fèces après la production du maïs ------------------------------ 47
3.3.3.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 47
3.3.3.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 49
3.3.4- Taux de recouvrement et efficience de N-urines pour les aubergines - 49
3.3.4.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 49
3.3.4.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 50
3.3.5-Taux de recouvrement et efficience de P –urines et P-fèces pour le maïs
------------------------------------------------------------------------------------------ 51
3.3.5.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 51
3.3.5.2-Discussion-------------------------------------------------------------------- 52
3.4- Conclusion ----------------------------------------------------------------------- 53
iv
3.5- Dose optimale d’urines pour la production des aubergines et évolution de
l’azote des urines dans le sol : essais en milieu contrôlé (vase de végétation et
incubation de sols)-------------------------------------------------------------------- 54
3.5.1- Recherche d’une dose optimale d’urines pour la production
d’aubergines--------------------------------------------------------------------------- 54
3.5.1.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 54
3.5.1.2- Discussion ------------------------------------------------------------------- 58
3.5.2- Evolution de l’azote des urines au cours d’incubation------------------- 58
3.5.2.1-Résultats ---------------------------------------------------------------------- 59
3.5.2.2- Discussion ------------------------------------------------------------------- 62
3.6- Conclusion ----------------------------------------------------------------------- 64
CONCLUSION GENERALE / RECOMMANDATIONS ................................ 65
Bibliographie .......................................................................................................... 68
v
Remerciements
Ce travail est le couronnement de notre formation d’ingénieur à l’IDR de 2003 à
2005. Il a fait l’objet d’un partenariat entre l’IDR et l’INERA. Pendant notre
formation et précisément pendant ce travail, nous avons bénéficié du concours de
nombreuses personnes à qui nous voulons témoigner notre gratitude. Nous
adressons nos remerciements :
•Au Dr L.R. OUEDRAOGO chef de centre de l’INERA/Saria pour nous
avoir accepté dans cette structure ;
•Au Dr S.J.B. TAONDA (ex chef de programme GRN/SP/Saria) et au
Dr A. BARRO (actuel chef de programme) pour nous avoir accepté dans ce
programme ;
•Au Dr M. BONZI, chercheur à l’INERA/Saria, notre maître de stage
pour nous avoir assuré un encadrement scientifique efficace. Il a su par ses
qualités humaines et son amour pour le travail, nous guider vers la
Recherche Agronomique ;
•Au Dr B. BACYE, notre directeur de mémoire, pour ses critiques
enrichissantes. Il a consacré son temps pour ce travail malgré ses multiples
occupations ;
•A Monsieur Bégué DAO, notre co-directeur de mémoire pour ses
conseils et critiques qui ont été d’un grand intérêt pour ce travail ;
•Au Dr H. Victor, chercheur à l’INERA/Kamboinsé et responsable du
laboratoire Sol-Eau-Plante pour avoir autorisé nos travaux dans ce
laboratoire ;
•Au Dr M.P. SEDOGO, chercheur à l’INERA/Kamboinsé pour ses
suggestions à la réalisation du test d’incubation et pour ses conseils qui ont
contribué à coller une étiquette scientifique à ce travail ;
•A Monsieur S. YOUL et au Dr H.S. KAMBIRE, chercheurs à
l’INERA/Kamboinsé pour leur appui à l’analyse statistique des données ;
vi
•Au Dr J. BELEM chercheur au département production maraîchère
de l’INERA/Kamboinsé pour ses conseils lors de la mise en place de
l’expérimentation sur les aubergines ;
•A Monsieur N. OUANDAOGO, responsable technique du laboratoire
Sol-Eau-Plante de l’INERA/Kamboinsé pour avoir supervisé nos travaux de
laboratoire ;
•Aux techniciens de l’INERA /Saria, SANON Martin et COULIBALY
Dofinita avec qui nous avons formé une équipe très dynamique pour nos
travaux de terrain à Saaba ;
•Aux techniciens du laboratoire de l’INERA/Kamboinsé : RAMDE
Martin, MOYENGA Momouni, BANDAOGO Adama, KABORE Jean Paul,
OUEDRAOGO Alain pour leur appui à nos travaux ;
•A tout le personnel de l’INERA/Saria et Kamboinsé pour l’hospitalité
manifestéànotreégard;
•A tout le corps enseignant de l’IDR pour nous avoir assuré une
formation de qualité ;
•Aux camarades stagiaires de Saria (DAYAMBA Djibril ;
OUEDRAOGO Mathieu) et de Kamboinsé (TOPAN S. Mariam ;
CESSOUMA Bamadou ; KOITA Estelle ; DAO Abdoulaye) pour la bonne
cohabitation ;
•A tous nos camarades de classe particulièrement : OUEDRAOGO
Télesphore, BONOGO Victor, KIENOU Blaise, DIMA Hyacinthe,
ZIDOUEMBA Honoré, SAWADOGO Adama, ZIDA Moussa, BATIEBO
Louise, pour l’ambiance conviviale durant cette formation ;
•A tous nos parents et amis pour le soutien moral durant notre
parcours scolaire ;
•Aux braves paysans de Saaba pour avoir cru et participé à notre
travail.
Que Dieu exhausse les vœux de tout un chacun !
vii
Sigles et Abréviations
BUNASOLS : Bureau National des Sols
CREPA : Centre Régional pour l’Eau Potable et l’Assainissement à faible coût
ECOSAN : Assainissement Ecologique
FMV : Fumure Minérale Vulgarisée
GRN/SP : Gestion des Ressources NaturellesetSystèmesdeProductions
IDR : Institut du Développement Rural
INERA : Institut de l’Environnement et de Recherches Agricoles
SAFGRAD: Semi-Arid Food Grain Research and Development
TSP : Triple Super Phosphate
viii
Liste des tableaux
Tableau 1 : Caractéristiques chimiques du sol de départ des deux sites ................. 11
Tableau 2 : Caractéristiques chimiques des urines ................................................. 26
Tableau 3 : Caractéristiques chimiques des fèces ................................................... 27
Tableau 4 : Taux de reprise des plants d’aubergine après apport des fertilisants ... 29
Tableau 5 : Effet des fertilisants sur le nombre de fruits, le poids moyen d’un fruit
et les rendements fruits et bio masse de l’Aubergine ............................................... 30
Tableau 6 : Effets des différentes doses d’urines sur la levée et la hauteur des
plants de maïs .......................................................................................................... 33
Tableau 7 : Effets des urines sur les composantes du rendement et les rendements
du maïs..................................................................................................................... 34
Tableau 8 : Effets des fèces sur la levée et la hauteur des plants de maïs .............. 36
Tableau 9 : Effets des fèces sur les composantes du rendement et les rendements
du maïs..................................................................................................................... 37
Tableau 10 : Effets du traitement mixte urine -fèces sur la levée et la hauteur des
plants de maïs .......................................................................................................... 40
Tableau 11 : Effets du traitement mixte urine- fèces sur les composantes du
rendement et les rendements du maïs ...................................................................... 41
Tableau 12 : Effets des fertilisants sur le bilan chimique du sol après les aubergines
................................................................................................................................. 44
Tableau 13 : Effets des urines sur le bilan chimique du sol après le maïs .............. 46
Tableau 14 : Effets des fèces sur le bilan chimique du sol après le maïs ............... 48
Tableau 15 : Teneur en N des fruits, taux de recouvrement de N et efficience du kg
de N pour les aubergines ......................................................................................... 50
Tableau 16 : Taux de recouvrement d e P et efficience du kg de P pour le maïs .... 51
ix
Liste des figures
Figure 1 : Variabilité inter-annu elle de la pluviométrie d e Saaba (1994-2004) ....... 8
Figure 2 : Variabilité intra-annuelle de la pluviométrie de Saaba (2004 et 1994 -
2004) .......................................................................................................................... 8
Figure 3 : Effets des urines su r le nombre de fruits par récolte de l ’Aubergine ..... 31
Figure 4 : Taux de reprise des aubergines en fonction des traitements .................. 55
Figure 5: Effets des dos es d’urines su r la croissance en hauteur de l’Aubergine ... 56
Figure 6 : Effets des doses d’urines sur la croissance en diamètre de l’Aubergine 57
Figure 7 : Influence des traitements su r la floraison de l’Aubergine ...................... 57
Figure 8 : Evolution de la teneur en NH
4
+
des sols au cours de l’incubation ........ 60
Figure 9 : Evolution de la teneur en NO
3
-
des sols au cour de l’incubation ........... 61
Figure 10 : Evolution du pH des sols au cours de l’incubation .............................. 62
x
Résumé
Le nouveau concept ECOSAN considérant les excréta humains comme une source
de nutriments en agriculture peut être une approche mieux indiquée pour les pays
en voie de développement comme le Burkina Faso. En effet, le faible niveau de
productivité des sols et le manque d’assainissement avec son corollaire de maladies
constituent une contrainte majeure au développement. Des urines et fèces humains
collectés à Saaba ont été testés respectivement comme source d’azote et de
phosphore à 3 doses sur l’aubergine et le maïs, en comparaison avec la fumure
minérale vulgarisée. Notre objectif est de : (1) déterminer la valeur fertilisante des
excréta hygiénisés ; (2) montrer l’impact des excréta humains sur la productivité
des cultures et sur les propriétés chimiques des sols ; (3) déterminer les quantités
optimales des excréta humains pour une meilleure production agricole ; (4) évaluer
le taux de recouvrement de l’azote et du phosphore apporté par les excréta
humains. Un bloc Fisher a été utilisé pour le maïs en milieu paysan avec 10
traitements et un bloc complet randomisé pour l’aubergine avec 4 traitements en
milieu paysan et 6 traitements en milieu contrôlé. Les résultats montrent que l kg
defèceshygiéniséscontient34gdeN-total, 15gdeP-total, et22gdeK-total,
avec un pH basique de 8,2 et un rapport C/N de 16. Les urines hygiénisées
contiennent par litre, 2,7 g de N-total, 0,37 g de P-total, 0,32 g de K-total avec un
pH basique de 8,9. En matière de rendements, les urines sont compétitives à la
fumure minérale à une dose de 17185 litres ha
-1
pour l’aubergine et 61110 litres ha
-
1
pour le maïs. Une dose de 980 kg ha
-1
de fèces est mieux indiquée pour le maïs.
Lesurinespeuventêtreutiliséescommeengraisd’entretienetlesfècescomme
amendement à 980 kg ha
-1
. Le taux de recouvrement de N-urines est
significativement plus élevé que celui de N-engrais et la combinaison urines –
fèces améliore significativement le taux de recouvrement de P. Nous avons par
ailleurs montré par des tests d’incubation, que la dilution des urines à 100 %
permet une meilleure nitrification et optimise le pH du milieu. En perspective, ces
résultats demandent d’être confirmés et vulgarisés par la suite. Les communautés
xi
notamment rurales doivent s’approprier cette technologie pour une amélioration de
leur revenu, dans un environnement sain.
Mots clés : ECOSAN, Excréta humains, Azote, Phosphore, Maïs, Aubergine,
Burkina Faso.
xii
Abstract
The new concept ECOSAN, considering human waste as nutrient supply in
agriculture could be a better advisable approach for developing countries like
Burkina Faso. Indeed, low soils productivity and the lack of sanitation services
with diseases as consequences are major constraints to the development. Human
faeces and urines collected at Saaba (village of Burkina Faso) have been
respectively tested as nitrogen and phosphorus supply at 3 doses on eggplant and
maize compared to the popularized water soluble mineral fertilizer. Our objective
was to : (1) determine the fertilizing value of sanitized excreta ; (2) point out
human excreta effect on crops productivity and soils chemical properties ; (3)
determine optimal doses of human excreta for a better agricultural production ; (4)
establish the recovery rate of nitrogen and phosphorus brought by human excreta.
A Fisher block has been used as the experimental design implemented in farmers’
fields for maize production, with 10 treatments while a complete randomized block
was implemented for eggplant with 4 treatments in farmers’ fields and 6 treatments
in a research station. The results showed that 1 kg of faeces contains 34 g of total-
N, 15goftotal-Pand22goftotal-K, withanalkalinepH of 8.2and a C/Nratio
of 16. One litre of sanitized urines contains 2.7 g of total-N, 0.37 g of total-P, 0.32
g of total -K with an alkaline pH of 8.9. Regarding crop yields, urines are
competitive with mineral fertilizer at a dose of 17185 litres ha
-1
for eggplant and
61110 litres ha
-1
formaize. Adoseof980kgha
-1
of faeces is better advisable for
maize. Urines could be used as water soluble mineral fertilizer immediately
available for plants whereas faeces could be used as amendment at 980 kg ha
-1
.
The recovery rate of urines-N is significantly higher than that of fertilizer-N and
combining urines and faeces improves significantly the recovery rate of P. We
otherwise disclosed by incubation experiment that urine dilution at 100 % allows
better nitrification and optimizes soil pH. In perspectives, those results have to be
confirmed and popularized afterwards. Rural population could use such technology
to improve their income in a healthy environment.
xiii
Key words: ECOSAN, Human waste, Nitrogen, Phosphorus, Maize, Eggplant,
Burkina Faso.
1
INTRODUCTION
Le développement d’un pays n’est effectif que lorsque l’on prend en compte la
notion de durabilité et aussi l’amélioration du cadre de vie des populations
(revenus, suffisance alimentaire, assainissement etc.). Or, dans plusieurs pays
africains l’insalubrité est très perceptible partout. Le Burkina Faso connaît des
difficultés dans la collecte, et le traitement des excréta humains. Le péril fécal
demeure un problème de santé publique (CREPA, 2003). Dans les pays pauvres
d’Afrique, la notion de durabilité repose sur l’agriculture et très peu sur l’industrie.
L’une des difficultés majeures qui se pose à la production agricole dans les pays en
voie de développement comme le Burkina Faso est le maintien de la fertilité des
sols en condition de culture permanente. La plupart des sols de l’Afrique
subsaharienne et plus précisément ceux des zones arides et semi-arides sont dans
un état d’altération avancé et présentent un déficit en éléments nutritifs (Pieri,
1989). Pourtant, les quantités d’éléments nutritifs présents dans le sol au cours du
cycle cultural déterminent la qualité de la nutrition minérale des plantes et en
grande partie les rendements quantitatifs des cultures (Bacyé, 1993). Les déficits
en éléments nutritifs et spécialement en azote et en phosphore deviennent sévères
et les rendements déclinent de façon dramatique. Cette situation accroît la pauvreté
des agriculteurs et menace même leur existence (Compaoré et Sedogo, 2002). La
culture continue imposée par la pression démographique a supprimé la pratique de
la jachère qui, jadis permettait la reconstitution naturelle de la fertilité des sols.
Pour l’instant, les alternatives possibles à la jachère sont entre autres l’utilisation
de la matière organique (fumier, compost) et l’emploi des engrais minéraux.
Cependant, force est de reconnaître que ces pratiques sont limitées par : (1) la non
disponibilité du fumier suite à la difficulté d’intégration de l’agriculture à
l’élevage ; (2) le prix exorbitant et sans cesse croissant des engrais minéraux ; (3)
le faible revenu des producteurs. Ces limites conduisent à une fertilisation marquée
par l’utilisation exclusive des engrais minéraux et l’utilisation de sous doses
d’engrais, pouvant causer au niveau du sol des déséquilibres chimiques.
2
L’utilisation des engrais chimiques surtout azotés et phosphatés pose souvent des
risques de pollution des nappes et d’eutrophisation des eaux (Bado, 1994 ; Bonzi et
al., 2004).
Dans une situation d’insécurité alimentaire, marquée par la baisse du niveau de
fertilité des sols, la hausse des prix des engrais sur le marché et la pollution de
l’environnement, il devient impératif de rechercher d’autres sources de nutriments
pouvant permettre une agriculture durable.
Dans certains pays, les excréta humains sont utilisés en agriculture comme source
de nutriments (Esray, 2001) : au Japon, la pratique du recyclage des urines et fèces
humains remonte depuis le 12
è
siècle ; en Suède, les fermiers collectent les urines
humaines et les répandent sur leurs champs ; au Mexique, les urines humaines sont
utilisées pour la production de légumes.
En Afrique et particulièrement au Burkina Faso, la valorisation des excréta
humains en agriculture est un concept sur lequel peu d’études sont disponibles. Ce
récent concept dénommé ECOSAN (Assainissement Ecologique) est un
programme opérationnel dans 7 pays africains que sont : le Burkina Faso, la Côte
d’Ivoire, le Sénégal, le Togo, la Guinée, le Mali, le Bénin. Au Burkina Faso, le
programme est exécuté en partenariat entre le CREPA et l’INERA dans sa
composante « valorisation agronomique des excréta ». C’est dans ce cadre que
nous avons travaillé avec l’INERA sur le thème : « Valorisation agronomique des
excréta humains : utilisation des urines et fèces humains pour la production de
l’Aubergine (Solanum melongena)etduMaïs(Zea mays)danslazonecentredu
Burkina Faso ».
Nous partons de deux hypothèses à savoir : (1) les excréta humains constituent une
source importante de fertilisants pour élever la productivité des sols et (2)
l’utilisation des excréta humains est une alternative peu onéreuse par rapport à
l’emploi des engrais chimiques. Ces hypothèses permettront de rechercher les
réponses aux objectifs suivants : (1) déterminer la valeur fertilisante des excréta
hygiénisés ; (2) montrer l’impact des excréta humains sur la productivité des
cultures et sur les propriétés chimiques des sols ; (3) déterminer les quantités
3
optimales des excréta humains pour une meilleure production ; (4) évaluer le taux
de recouvrement de l’azote et du phosphore apporté par les excréta humains.
Le mémoire est présenté en trois chapitres :
•un premier chapitre traitant des généralités sur ECOSAN et sur le cadre de
l’étude ;
•un deuxième chapitre traitant du matériel et méthodes utilisés ;
•un troisième chapitre dans lequel nous présentons les résultats, les discussions
et les conclusions suscitées.
4
Chapitre 1 : Généralités sur l’Assainissement Ecologique et sur le cadre
d’étude
1.1-Généralités sur l’Assainissement Ecologique
1.1.1- Concept d’Assainissement Ecologique
Selon Adissoda et al. (2004), l’Assainissement Ecologique se définit comme une
nouvelle approche intégrée de la gestion des déchets solides et liquides. Elle est
fondée sur la réutilisation et la conservation des ressources naturelles. Elle a pour
objectif de préserver la santé humaine d’augmenter la fertilité des sols et de réduire
les nuisances causées à l’environnement. Mustin, (1987) parlant d’Assainissement
individuel avance qu’il apparaît comme un facteur important du maintien de la
qualité des eaux souterraines qui peuvent être contaminées par les germes
pathogènes. Pour Singare (2002), les principaux objectifs de l’Assainissement sont
de trois types à savoir : (1) la protection de la santé, (2) l’amélioration des
conditions de vie, (3) la protection de l’environnement. L’amélioration des
conditions de vie d’une population passe obligatoirement par la collecte et le
traitement des excréta qui sont susceptibles de transmettre des maladies
directement ou de polluer les ressources en eau disponibles. Esray et al. (2001)
avancent que l’Assainissement Ecologique considère les excréta humains comme
une ressource qui doit être recyclée plutôt que comme un déchet à évacuer.
1.1.2- Fonctionnement de ECOSAN
Le principe des latrines ECOSAN décrit par Adissoda et al. (2004) est basé sur la
séparation des urines et des matières fécales. Les urines sont stockées dans un
bidon pour être utilisées comme engrais liquide en agriculture. Les matières fécales
sont collectées dans la fosse et sont déshydratées sous l’effet de la chaleur. Elles
sont ensuite utilisées dans l’agriculture comme fertilisants organiques. Esray et al.
(2001), décrivent trois manières de récupérer les ressources contenues dans les
urines :
5
•la dérivation, lorsque l’urine est détournée des selles, elles ne sont
jamais mélangées ;
•la séparation, lorsque l’urine et les selles sont mélangées puis
séparées ;
•la transformation combinée, les urines et les selles sont mélangées et
transformées ensemble et leurs ressources sont récupérées ensemble.
Dans cette étude, on se situe dans le premier cas à savoir la récupération par
dérivation.
1.1.3- Risques et précautions d’utilisation des excréta humains en agriculture
Pour Esray et al. (2001), l’urine est en général stérile et ne constitue un danger que
dans certains cas. Les pathogènes les plus fréquents existant dans l’urine peuvent
provoquer la typhoïde, la paratyphoïde et la bilharziose. Les selles sont la source
principale des pathogènes de la typhoïde et de la paratyphoïde. Tous les germes
pathogènes et les parasites ne sont pas mortels mais prédisposent les populations à
être constamment malades, fragiles et amènent à la mort par d’autres causes.
Adissoda et al. (2004) avancent que le temps de stockage recommandé pour les
urines est de 2 mois avant utilisation. Après 1 mois de stockage, seuls les virus
survivent et après 6 mois de stockage, il n y’a probablement plus de virus dans les
urines.
Selon les mêmes auteurs, la matière fécale ne contient plus de germes pathogènes
après une année de stockage et séchage dans la fosse. En effet, ces germes ne
survivent pas dans un milieu déshydraté.
Les urines doivent être collectées en conditions d’anaérobie pour éviter les pertes
en azote. En outre, pour ces auteurs, l’utilisation des urines est recommandée sur
les cultures destinées à l’alimentation humaine, à condition qu’il n’y ait pas de
contact direct avec l’urine (ex. céréales, fruits). Par contre elles sont
recommandées sur les cultures destinées à l’alimentation animale qu’elles que
6
soient les conditions. Esray et al. (2001) avancent que : « la plus grande partie de
l’azote contenue dans les urines initialement sous forme d’urée est rapidement
transforméeenammoniacàl’intérieurd’unrécipientdecollecteetdestockage.
Cependant, la quantité d’ammoniac perdue dans l’air peut être réduite par un
stockage dans un réservoir couvert avec une ventilation restreinte. Gonidanga et al.
(2004) ont montré que pour les urines, un temps de stockage d’une semaine est
suffisant pour observer l’inactivation des coliformes fécaux et 4 semaines pour
celles des streptocoques fécaux. Aussi ces auteurs ont montré que la déperdition de
l’azote est faible lorsque les urines sont stockées dans des conditions anaérobies et
par contre dans des conditions aérobies, la teneur en azote subit des pertes
d’environ 38 % au bout de 45 jours de stockage.
1.2-Généralités sur le cadre d’étude
1.2.1- Situation géographique
La majeure partie de cette étude a été menée en milieu paysan à Saaba. Le
département de Saaba est situé à une dizaine de kilomètres de Ouagadougou entre
01°25’10’’ de longitude ouest et 12°21’46’’ de latitude nord ; il est limité :
- à l’ouest par la ville de Ouagadougou ;
- au nord par les départements de Loumbila et de Ziniaré;
- à l’est par le département de Nagréongo;
- au sud par le département de Koubri.
1.2.2-Conditions socio-économiques
Selon le recensement général de la population (1996), le département de Saaba
compte 35668 habitants avec 50,73 % de femmes et 49,27 % d’hommes (CREPA,
2003). La densité de la population est de 68 habitants/km
2
, contre 43 habitants/km
2
pour la densité nationale. La population est composée essentiellement de deux
ethnies : les mossis, groupe majoritaire et les peuhls. La population active estimée
7
à 98,25 % est concentrée dans le secteur de la production (agriculture, élevage) qui
reste le secteur économique dominant.
La proximité du département avec la ville de Ouagadougou fait que les terres
cultivables sont insuffisantes. Ce qui amène les populations à se déplacer en saison
pluvieuse vers les départements de Koubri, Ziniaré et Loumbila.
L’agriculture dans le département de Saaba est essentiellement basée sur les
cultures vivrières (sorgho, mil, maïs). Ces produits sont surtout destinés à
l’autoconsommation. Néanmoins, de petites quantités font l’objet de transactions
commerciales sur les marchés du département afin de faire face aux différentes
charges sociales. Les cultures maraîchères pratiquées en saison sèche fournissent
au département une quantité importante et variée de légumes (aubergines, choux,
oignons, courges, tomates, concombres, poivrons, carottes) constituant une
importante source de revenus.
1.2.3- Conditions agro-écologiques
1.2.3.1- Climat
Le climat est du type soudano-sahélien avec deux saisons (Guinko, 1984) : une
saison sèche de la mi-octobre à la mi-mai, une saison pluvieuse de la mi-mai à la
mi-octobre, dominée par la mousson porteuse de pluies.
Le vent dominant est l’harmattan, les températures varient entre 17°C et 40°C.
Les pluviométries moyennes des dix dernières années connaissent des variations,
leur moyenne qui est de 695 mm (figure1) reste inférieure à la moyenne de la zone
qui est de 800 mm. La pluviométrie de l'année 2004 a connu une mauvaise
répartition dans le temps (figure 2). En effet, on note seulement 3 mois de pluies
efficaces (juillet, août, septembre) ce qui constitue un obstacle aux variétés à cycle
long. On remarque que le mois de juin correspondant dans la plupart des cas au
stade plantule des cultures a été moins pluvieux (moins de 30 mm d'eau) par
rapport à la moyenne des dix dernières années (75 mm) ce qui peut influencer
8
négativement la croissance des plants. Aussi, on constate une fin brutale des pluies
dès le mois de septembre pouvant entraver la fin des cycles culturaux.
Figure 1 : Variabilité inter-annuelle de la pluviométrie de Saaba (1994-2004)
Figure 2 : Variabilité intra-annuelle de la pluviométrie de Saaba (2004 et 1994 -
2004)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
Années
Hauteur d'eau en mm
0
50
100
150
200
250
300
Janv ier
Février
Mars
Avril
Mai
Juin
Juillet
Aoû t
Septembre
Octobre
Nov embre
Décembre
Mois
Hauteur d'eau en m
m
pluviométrie mensuelle
(2004)
mo y e n n e me n s u e ll e
(1994-2004)
9
1.2.3.2- Hydrographie
L’hydrographie est marquée par une absence de cours d’eau permanents ; l’unique
cours d’eau est le Massili, un affluent du Nakambé qui du reste s’assèche en saison
sèche tout comme le Nakambé. Cependant, le département compte plusieurs
retenues d’eau pouvant servir aux cultures irriguées (CREPA, 2003). C’est le cas
du « grand barrage » où nous avons conduit l’expérimentation en maraîchage.
1.2.3.3- Végétation
La végétation est du type savane herbacée parsemée d’arbustes (Guinko, 1984) et
caractérisée par :
•une strate ligneuse clairsemée dont Acacia sp, Balanites aegyptiaca,
Tamarindus indica, Lannea microcarpa, Butyrospermum parkii, Parkia
biglobosa ;
•une strate herbacée dominée par des graminées annuelles dont Loudetia
togoensis, Andropogon pseudapricus, Penisetum pedicelatum.
1.2.3.4- Sols
Selon une étude du CREPA (2003), les sols sont de types lithosols, peu évolués,
ferrugineux hydromorphes, bruns vertiques ; ils sont généralement pauvres en
éléments nutritifs et vulnérables à l’érosion hydrique et éolienne. Ces sols sont plus
aptes en cultures moins exigeantes (sorgho, mil). Des cultures plus exigeantes
comme le maïs doivent être nécessairement accompagnées d’une fertilisation.
10
Chapitre 2 : Matériel et méthodes
2.1- Matériel d’étude en milieu paysan
2.1.1- Matériel végétal
En culture maraîchère, nous avons utilisé la variété d’aubergine Violette longue
hâtive. Elle est couramment utilisée par les producteurs de la zone et est adaptée
aux conditions agro-écologiques locales. C’est une variété hâtive et très
vigoureuse, à port érigé et adaptée à la culture en plein champ. Elle produit des
fruits allongés de 20 à 25 cm. Sa chair est ferme, savoureuse et sa période de
production est étendue.
Pour la culture céréalière nous avons utilisé la variété de maïs Kamboinsé Extra
Précoce Blanc (KEB ;synonyme:TZEEW) en culture pluviale. C’est une variété
mise au point et vulgarisée par le SAFGRAD et l’lNERA pour la zone à
pluviométrie annuelle inférieure à 900 mm.
Ses caractéristiques sont :
•cycle semis–floraison mâle 50% : 47 jours ;
•semis-floraison femelle 50% : 50 jours ;
•semis-maturité 50% : 83 jours ;
•hauteur moyenne des plants : 168 cm ;
•hauteur moyenne d’insertion de l’épi principal : 73 cm ;
•longueur de l’épi : 9 cm avec 12 rangées de grains ;
•poids de 1000 grains à 15% d’humidité : 182,7g ;
•rendement moyen grains à 15 % humidité : 3 tonnes /ha.
Les points forts de KEB portent essentiellement sur la précocité, mais ses points
faibles sont sa sensibilité aux maladies foliaires et la mauvaise couverture des
spathes.
11
2.1.2- Sols
En se référant au tableau 1, nous remarquons que les sols sur lesquels nous avons
travaillécontiennentmoinsde0,5gdeP
2
O
5
/kgdesol, moinsde0,05%d’azoteet
moins de 1,5% de matière organique ; ce sont des sols acides avec un pH compris
entre 5 et 6. La teneur en matière organique est meilleure en surface qu’en
profondeur pour le site maraîcher et inversement pour le site céréalier.
Conformément aux normes de BUNASOLS (1990), la teneur en azote est basse,
celle du phosphore est moyenne et l’acidité est également moyenne. Comme
précédents culturaux, on notera que le site maraîcher était précédemment exploité
pendant 3 ans en culture de tomate avec des apports de fumier de sources diverses
et un faible apport d’engrais minéraux complexe NPK et urée. Le site céréalier
était exploité par une seule famille pendant plus de 10 ans en culture de sorgho
surtout et quelquefois des rotations avec le niébé.
Tableau 1 : Caractéristiques chimiques du sol de départ des deux sites
Horizon N total P2O5total K2O total pHeau MO (%)
cm g kg-
1
sol sec
Site
maraîcher
0-20 0,44 0,31 0,87 5,7 1,07
20-40 0,33 0,32 0,86 5,9 0,84
Site céréalier 0-20 0,15 0,22 6,0 0,75
20-40 0,37 0,30 5,7 0,95
2.1.3- Fertilisants minéraux
Les engrais minéraux utilisés sont : l’urée à 46% N ; le triple super phosphate
(TSP) à 46% P
2
O
5
; l’engrais complexe NPKSB (14-23-14-6-1) ; le sulfate de
potasse (60% K
2
O) en culture maraîchère et le chlorure de potasse (60% K
2
O) en
culture céréalière.
12
2.1.4- Excréta humains
Les urines et les fèces humains ont été utilisés comme source d’éléments nutritifs
en comparaison avec la fumure minérale. Ils ont été collectés séparément et ont
subi un processus d’hygiénisation décrit en méthodologie.
2.2- Méthodes d’étude en milieu paysan
2.2.1- Techniques de collecte et d’hygiénisation des excréta
La collecte des excréta se fait à partir des latrines dites latrines du type Vietnamien.
Elles sont conçues par le CREPA pour collecter séparément les urines et les fèces.
Les fèces sont collectés dans une fosse de faible profondeur appelée chambre de
traitement et fermée par un couvercle appelé plaque chauffante. Cette plaque est
peinte en noir pour faciliter le captage de l’énergie solaire. La forte chaleur
existante dans la chambre de traitement assure l’hygiénisation des fèces. Le
processus d’hygiénisation commence dès que la chambre de traitement remplie est
fermée, et se poursuit pendant 6 mois, temps minimum recommandé par les
hygiénistes afin d’éviter les risques majeurs de contamination pouvant être liés à
certains organismes pathogènes. La chambre de traitement possède 2
compartiments ; le second servant de relais lorsque le premier est rempli. Après
l’hygiénisation, la fosse est vidée. Les fèces hygiénisés sont secs et n’ont plus de
mauvaises odeurs ; ils sont secs et demandent à être concassés. Une fois cette
opération faite, ils ont l’aspect d’un fumier extrêmement décomposé et sont prêts à
être utilisés pour la fertilisation des cultures. Il faut noter que pour la collecte des
fèces deux techniques sont pratiquées : (1) la collecte avec apport de cendre où
l’utilisateur après avoir fait ses besoins apporte quelques poignées de cendre ; cet
apport a pour but de réduire les odeurs et de baisser rapidement le taux d’humidité
des fèces ; (2) la collecte sans apport de cendre.
Les urines détournées des fèces sont recueillies dans un bidon plastique de 20
litres, communiquant avec les latrines par un tuyau en plastique. Lorsque le bidon
13
est rempli, on le ferme hermétiquement et après 45 jours les urines sont prêtes à
être utilisées pour la fertilisation des cultures.
2.2.2- Dispositifs expérimentaux
2.2.2.1- Dispositif expérimental en culture maraîchère (Aubergine)
Le dispositif expérimental utilisé en maraîchage est le bloc complet randomisé
(Randomized Complete Block design) avec 4 traitements répétés 4 fois. Les
traitements sont les suivants :
•1 - témoin sans fertilisant ;
•2 -fumure minérale vulgarisée (FMV) :
- fumure de fond : 400 kg TSP (46% P
2
O
5
)ha
-1
+ 350 kg sulfate
de potasse (60 % K
2
O) ha
-1
.
- fumure d’entretien : 200 kg urée (46%N) ha
-1
en 3 fractions,
soient 92 N ha
-1
:
70 kg ha
-1
, 2 semaines après repiquage soit (32 N ha
-1
),
70 kg ha
-1
, 3 semaines après le 1
er
apport soit (32 N ha
-1
),
60 kg ha
-1
, 4 semaines après le 2
e
apport soit (28 N ha
-1
);
•3-urines:
- fumure de fond : 400 kg TSP (46 % P
2
O
5
)ha
-1
+ 350 kg sulfate
de potasse (60 % K
2
O) ha
-1
.
- fumure d’entretien : 92 N ha
-1
sous forme d’urines, en 3
fractions :
32Nha
-1
soient 12000 litres d’urines ha
-1
, 2 semaines après
repiquage,
32Nha
-1
soient 12000 litres d’urines ha
-1
, 3 semaines après le
1
er
apport,
28Nha
-1
soient 10371 litres d’urines ha
-1
, 4 semaines après le
2
e
apport ;
14
•4 - témoin PK : fumure de fond : 400 kg TSP (46 % P
2
O
5
)ha
-1
+ 350
kg sulfate de potasse (60 % K
2
O) ha
-1
.
Les quantités utilisées de chaque fertilisant correspondent aux doses vulgarisées
par la recherche et effectivement adoptées par les maraîchers. Sur l’aubergine,
seules les urines ont été apportées.
2.2.2.2- Dispositif expérimental en culture pluviale céréalière (Maïs)
Le bloc Fisher Randomisé a été utilisé avec 10 traitements répétés 4 fois. Pour
cette étude, c’est le facteur P qui a été étudié car les sols sont très pauvres en cet
élément et aussi à partir de l’hypothèse qu’il est l’un des facteurs déterminants
majeurs de la production du maïs.
Les traitements sont les suivants :
•1 - témoin sans fertilisant ;
•2 - témoin NK : 67 N ha
-1
+21K
2
Oha
-1
(dose vulgarisée)
= 4,8 g urée (2,4 g au démariage et 2,4 g en début de floraison mâle) + 1,1
g de KCl par poquet de Zaï au démariage ;
•3 - Urines (Q) + NK (Q= 34,5 P
2
O
5
ha
-1
équivalent P
2
O
5
de FMV
provenant des urines) = 40 740 litres ha
-1
: 0.65 litres / poquet de Zaï au
démariage + 0,65 litres /poquet de Zaï en début de floraison mâle ;
•4 - Urines (Q/2) + NK (Q/2 = 17,3 P
2
O
5
ha
-1
)
= 20370 litres ha
-1
: 0,33 litres / poquet de Zaï au démariage + 0.33 l /poquet
de Zaï en début de floraison mâle ;
•5 - Urines (Q + Q/2) + NK (Q+Q/2= 52P
2
O
5
ha
-1
)
= 61110 litres ha
-1
: 1 litres / poquet de Zaï au démariage + 1 litres /poquet
de Zaï en début de floraison mâle ;
15
•6 - Fèces (Q) + NK (Q= 34,5 P
2
O
5
ha
-1
équivalent P
2
O
5
de FMV
provenant des fèces)
= 980 kg fèces ha
-1
: 40 g de fèces / poquet de Zaï avant semis + 1,6 g urée
(2/3) par poquet de Zaï au démariage + 0,8 g urée (1/3) / poquet de Zaï en
début de floraison mâle;
•7 - Fèces (Q/2) + NK (Q/2 = 17,3 P
2
O
5
ha
-1
)
= 490 kg fèces ha
-1
: 20 g de fèces / poquet de Zaï avant semis + 2,33 g urée
(2/3) / poquet de Zaï au démariage + 1,2 g urée (1/3) / poquet de Zaï en
début de floraison mâle + 0,4 g KCl / poquet de Zaï au démariage ;
•8 - Fèces (Q + Q/2) + NK (Q+Q/2=52P
2
O
5
ha
-1
)
= 1470 kg fèces ha
-1
: 60 g de fèces / poquet de Zaï avant semis + 0,8 g urée
(2/3) / poquet de Zaï au démariage + 0,4 g urée (1/3) / poquet de Zaï en
début de floraison mâle;
•9 - fumure minérale vulgarisée (FMV) : 150 kg ha
-1
(NPK 14-23-14)
au démariage + 100 kg ha
-1
(urée 46 % N) en 2 fractions de 2/3 au semis et
1/3endébutdefloraisonmâle
= 4,8 g NPK / poquet de Zaï au démariage + 2,13 g urée / poquet de Zaï au
démariage + 1,1 g urée / poquet de Zaï en début de floraison mâle ;
•10 - Mixte ½ Fèces + ½ urines
= 20 g de fèces / poquet de Zaï avant semis + 0,7 litres urine / poquet de Zaï
au démariage + 0,3 litres urine / poquet de Zaï en début de floraison mâle.
Les quantités d’urines et de fèces sont calculées à partir de la concentration en P
des excréta ; la dose de (NK) des traitements 3, 4, 5, 6, 7 et 8 a pris en compte les
apports de N et de K provenant des urines et des fèces. La fumure NK apportée à
tous les traitements sauf sur le témoin absolu permet de mieux étudier le facteur P.
16
Les traitements 3, 4, 5, 6, 7, 8 sont utiles pour la détermination des doses optimales
d’urines et de fèces. Les doses Q correspondent aux doses vulgarisées par la
recherche.
2.2.3- Techniques culturales appliquées
2.2.3.1- En culture maraîchère (Aubergine)
- Préparation du sol et repiquage
Le sol a été travaillé manuellement. Les opérations effectuées sont : un
déssouchage, un labour et un binage. Les superficies des parcelles élémentaires
étaient de 28,8 m
2
soit 6 m × 4,8 m. Chaque parcelle élémentaire était constituée de
6 lignes et chaque ligne de 15 poquets, soient 90 poquets par parcelle élémentaire
et 31250 poquets à l’hectare ; ce qui correspond à la densité recommandée de 0,80
m entre les lignes et 0,40 m entre les poquets. Les plants ont passé une trentaine de
jours en pépinière avant d’être repiqués ; nous avons pris soin de repiquer des
plants dont nous avons estimé avoir la même vigueur.
-Entretien
L’arrosage se fait à la demande par irrigation gravitaire à partir d’une motopompe.
L’eau vient du barrage qui est à proximité.
Les fertilisants sont apportés de façon localisée, aux poquets. Les urines étaient
diluées à 100 % en les apportant concomitamment avec l’eau selon l’ordre :
binage-urine-eau (Bonzi et Koné, 2004).
Le binage permet l’infiltration rapide des urines et permet de minimiser les pertes
d’azote par volatilisation. La dilution permet d’éviter les brûlures. Les engrais
minéraux étaient enfouis immédiatement à chaque apport, afin de minimiser les
pertes d’azote par volatilisation.
Des binages étaient effectués régulièrement afin de permettre une aération des
racines. Pour protéger les plants des attaques d’insectes, des traitements
17
phytosanitaires au decis étaient appliqués régulièrement au cours de
l’expérimentation.
- Récolte
Dans chaque parcelle élémentaire, la récolte des fruits a concerné tous les plants.
Nous nous sommes limités à 4 récoltes. Après la récolte des fruits, la biomasse
végétale aérienne a été aussi récoltée. Des échantillons de fruits et de biomasse ont
été prélevés pour la détermination du taux d’humidité au laboratoire et l’évaluation
des quantités de matières sèches.
2.2.3.2- En culture céréalière (Maïs)
- Préparation du sol et semis
La préparation du sol a consisté à un déssouchage puis à la réalisation des trous de
Zaï manuellement. Les trous de zaï ont environ une profondeur de 15 cm. Ils ont
été réalisés en respectant les écartements recommandés. Des allées de 1,5 m
séparaient les parcelles élémentaires et celles de 2,5 m séparaient les répétitions.
Les dimensions d’une parcelle élémentaire étaient de 4 m x 2,4 m, soient 9,6 m
2
.
Par parcelle élémentaire on avait au total 40 poquets à raison des écartements de
semis de 0,8 m entre les lignes et 0,4 m entre les poquets. Soit une densité de
31250 poquets ha
-1
à raison de 2 plants par poquet.
-Entretien
Les opérations de sarclage sont effectuées à la demande. Un buttage a été effectué
après le dernier apport des fertilisants afin de permettre aux plants de résister
mieux aux violents vents. Les applications des fertilisants ont été faites en Zaï pour
les fèces (en dose unique avant les semis) et les urines par épandage au démariage.
Les autres fractions d’urines ont été apportées par la suite par épandage en ligne. A
chaque apport, les urines étaient diluées à 100 % en les apportant concomitamment
avec l’eau selon l’ordre binage-urine-eau. L’urée était enfouie à chaque apport.
18
- Récolte
la récolte a concerné chaque parcelle élémentaire. Nous avons récolté sur pieds en
ôtant les épis de leurs spathes. Les spathes ont été totalisées avec la biomasse
végétale. Nous avons ensuite prélevé des échantillons de paille dans chaque
parcelle élémentaire pour la détermination du taux d’humidité au laboratoire et
l’évaluation de la matière sèche.
2.2.4- Echantillonnage des sols, des végétaux et des excréta
Les échantillons d’excréta ont été prélevés dans plusieurs ménages ; 9 ménages
pour les urines et 5 ménages pour les fèces à raison de 2 ménages en collecte avec
apport de cendre et 3 ménages en collecte sans apport de cendre.
Pour les sols et les végétaux, les déterminations des différents éléments ont été
faites sur des échantillons moyens. La réalisation d’un échantillon moyen à partir
d’échantillons de départ consiste à prélever une certaine quantité de chaque
échantillon de départ que l’on met ensemble. Le nouvel échantillon obtenu est
homogénéisé par mélange ; l’échantillon que l’on prélève après le mélange
constitue l’échantillon moyen.
Les prélèvements de sols en fin d’expérimentation ont été effectués près des
poquets, étant donné que les épandages des fertilisants étaient plus ou moins
localisés.
Pour les sols de départ nous avons réalisé un échantillon moyen résultant de 5
points de prélèvements effectués sur chaque bloc. En fin de campagne, nous avons
réalisé un échantillon moyen résultant de 5 points de prélèvements par parcelle
élémentaire et par horizon ; 4 échantillons moyens ont été réalisés par horizon pour
chaque traitement (4 échantillons 0-20 cm et 4 échantillons 20- 40 cm).
Pour les fruits, un premier échantillon moyen par traitement a été réalisé à chaque
récolte et séché au laboratoire. Les déterminations ont été faites sur un deuxième
échantillon moyen réalisé à partir des premiers pour chaque traitement (soient au
total 4 échantillons de fruits par traitement).
19
Pour la biomasse aérienne des aubergines, elle a été déterminée à partir d’un
échantillon moyen par traitement et pour chaque répétition au moment de la
dernière récolte des fruits (soient 4 échantillons moyens par traitement).
Pour la paille de maïs, les déterminations ont été faites à partir d’échantillons
moyens par parcelle élémentaire sur les résidus de battage, les feuilles et les tiges.
Pour les grains, les échantillons ont été constitués à partir d’un prélèvement pour
chaque parcelle élémentaire des récoltes ayant servie à la détermination des
variables de rendement (poids de grains et de 1000 grains).
Les différents types d’échantillons de végétaux (grains, fruits, et tiges) ont été
séchés puis broyés pour les analyses.
2.2.5- Paramètres étudiés
2.2.5.1- Variables mesurées
-Sols
En culture maraîchère comme en culture céréalière, les prélèvements de sols ont
été effectués en deux périodes : (1) avant expérimentation et (2) après
expérimentation sur 0-20 cm et 20-40 cm de profondeur ; le pH, les teneurs en N,
P, K et matière organique ont été déterminés.
- Végétaux
En culture maraîchère, nous avons déterminé : le taux de reprise des plants ; le
nombre total de fruits par hectare ; le nombre de fruits récoltés ; le rendement fruits
et rendement biomasse aérienne sèche ; le poids moyen d’un fruit ; les teneurs en
N, P, K des fruits et de la biomasse aérienne sèche.
En culture céréalière nous avons déterminé les composantes du rendement (nombre
d’épis à la récolte, nombre de rangées par épis, poids de 1000 grains), le taux de
levée des plants, le rendement grains et le rendement paille sèche, les teneurs en N,
P des grains et de la paille sèche. La croissance des plants a été déterminée en
20
mesurant leurs hauteurs au trentième jour et au soixantième jours à l’aide d’un
mètre ruban du collet jusqu’à la dernière feuille entièrement sortie.
2.2.5.2- variables calculées
- Effets des fertilisants sur le sol
Les effets des fertilisants apportés sur les propriétés chimiques du sol, notamment
les teneurs en N, P, K, matière organique et pH après les productions agricoles ont
été déterminés à partir de la relation mathématique suivante :
Effet du traitement = valeur du paramètre après culture – valeur du paramètre
avant culture
- Taux de Recouvrement (TR) de N et P
Le taux de recouvrement d’un élément permet de connaître en pourcentage la
quantité de cet élément que la culture a utilisé. Nous avons retenu l’azote et le
phosphore respectivement pour l’aubergine et le maïs, étant donné que ce sont ces
éléments qui sont visés essentiellement par l’expérimentation. Le taux de
recouvrement est calculé par la relation mathématique suivante :
(N ou P) pf – (N ou P) pnf
TR (%) = ------------------------------------ x100
(N ou P) Qt
(N ou P) pf : N ou P prélevé par les plantes de la parcelle fertilisée
(N ou P) pnf : N ou P prélevé par les plantes de la parcelle non fertilisée
(N ou P) Qt : quantité totale de N ou P apportée par les fertilisants
21
- Efficience (Eff) de N et P
Nous avons déterminé l’efficience du kg de N dans la production des aubergines et
celui du kg de P dans la production du maïs grains et paille, par la relation
mathématique suivante :
Rpf – Rpnf
Eff (N ou P) = -----------------
(N ou P)f
Rpf : Rendement déterminé sur la parcelle fertilisée
Rpnf : Rendement déterminé sur la parcelle non fertilisée
(N ou P)f : N ou P des fertilisants prélevés par les plantes
2.3- Méthodologie utilisée en milieu contrôlé
2.3.1- Essai en vase de végétation
L’essaienvasedevégétationaétéréalisé avec la variété d’aubergine HYBRIDE F1
KALENDA ;elleauncyclede7à8moisetsarécoltes’étalesur3à4mois;elle
est résistante à l’anthracnose et tolérante au flétrissement bactérien. Nous avons
utilisé le même dispositif qu’en milieu paysan en intégrant deux autres traitements
que sont : la dose Q/2 et la dose Q+Q/2, dans l’objectif de déterminer une dose
optimale. Des pots de 5 litres ont été utilisés ; il y’avait au total 24 pots ; chaque
pot représente un traitement. Nous avons percé les fonds de ces pots afin d’éviter
un excès d’eau pouvant asphyxier les racines. Toutefois, les apports d’eau étaient
contrôlés afin d’éviter un drainage pouvant causer une perte incontrôlable des
fertilisants apportés. Les pots ont été remplis de terre prélevée en milieu paysan à
Saaba (terrain d’expérimentation), par bloc sur les 20 premiers cm ; ils ont été
ensuite arrosés et binés afin d’avoir un bon lit de repiquage.
22
Les plants ont passé 33 jours en pépinière avant d’être repiqués (cf. photo1,
annexe1) ; un plant a été repiqué dans chaque pot. L’eau était apportée au besoin
par aspersion à l’aide d’un arrosoir.
Les fertilisants ont été apportés exactement comme en milieu paysan (confère
photo2, annexe1). Des binages étaient effectués régulièrement pour permettre une
aération des racines. Cinq traitements phytosanitaires au Calidime ont été
appliqués (1 au repiquage, 2 en début floraison et 2 en pleine floraison) pour
protéger les plants contre des éventuels ravageurs. Nous avons suivi l’évolution
des plants en mesurant régulièrement (15, 30, 45, 60, 90 jours après repiquage)
leurs hauteurs à l’aide d’un mètre ruban et leurs diamètres aux collets à l’aide d’un
pied à coulisse. Nous avons aussi compté 3 fois le nombre de fleurs.
2.3.2- Tests d’incubation
L’azote de l’urine est sous forme d’ammoniac très volatil (Esray, 2001). Cet essai a
eu pour objectif la détermination du devenir de cet ammoniac lorsque l’urine est
apportée pure ou diluée avec de l’eau pour la fertilisation des cultures maraîchères,
en espérant pouvoir expliquer l’effet brûlure observé quand les urines sont
apportées pures.
La méthodologie s’inspire de celle utilisée par Sedogo (1981) ; Bacyé et Moreau
(1993).
2.3.2.1-Dispositif d’incubation
L’Essai a consisté en une incubation des sols dans des conditions contrôlées
pendant 2 semaines. Nous avons considéré 4 traitements avec 4 répétitions.
•T1 : sol sans fertilisant
•T2 : sol + urée
•T3 : sol + urines pures
•T4 : sol + urines diluées à 100 % avec de l’eau distillée
2.3.2.2-Matériel d’incubation
23
Les sols incubés sont issus du périmètre maraîcher de Saaba qui a abrité les essais
en cultures maraîchères. Les urines viennent également du site pilote de ECOSAN/
Burkina Faso (Saaba), elles ont été préalablement analysées et leur teneur en azote
est connue. L’urée utilisée contient 46 % d’azote. Les incubations ont été réalisées
dans des pots plastiques de 200 ml couramment appelés verres jetables.
2.3.2.3-Détermination de la Capacité Maximale de Rétention (CMR)
Afin de permettre l’activité microbienne au cours de l’incubation, il a fallu
humidifier le sol de façon optimale. Pour ce faire nous avons déterminé la capacité
maximale de rétention en eau du sol. Cette détermination consiste a faire passer
100 ml d’eau à travers 100 g de sol tamisé à 2 mm préalablement placé dans un
entonnoir contenant du papier filtre wathman. L’eau percolée est recueillie dans
une éprouvette graduée. La quantité d’eau percolée est déterminée par lecture
directe au bout de 24 heures, temps permettant une percolation totale de l’eau libre.
La capacité maximale de rétention du sol est déterminée par la formule suivante :
CMR (ml/100g de sol sec) = Quantité d’eau versée au départ – Quantité d’eau
recueillie
Selon la méthodologie utilisée par Sedogo (1981) la quantité d’eau optimale pour
humidifier le sol est de 4/9 x CMR. Ce qui correspond pour notre cas à 14,2
ml/100g de sol sec.
2.3.2.4- Préparation du sol et mise en pot (cf. photos en annexe2)
Nous avons prélevé 1500 g de sol sec tamisé à 2 mm (quantité jugée suffisante
pour les différentes analyses) dans 4 cuvettes. Conformément à l’humidité
optimale déterminée préalablement, nous avons ajouté 215 ml d’eau distillée dans
la première cuvette (pour le traitement témoin). Pour le traitement sol + urée, nous
avons fait dissoudre 1,86 g d’urée à 46 % N dans 215 ml d’eau distillée que nous
avons apporté sur les 1500 g de sol pour l’humidification. La quantité d’urée a été
déterminée de sorte à apporter l’équivalent en azote des urines. Pour le traitement
sol + urines pures, nous avons humidifié les 1500 g de sol avec 215 ml d’urines
24
pures. Pour le traitement urines diluées à 100 %, nous avons apporté 215 ml
d’urines diluées prélevées d’un mélange de 430 ml d’urines pures et de 430 ml
d’eau distillée, soit une dilution de 100 %. Nous avons ensuite bien mélangé pour
homogénéiser l’humidité et les sols humidifiés ont été répartis dans 112 pots
d’incubation. Après la mise en pots des sols, nous avons pris le soin de couvrir
chaque pot avec du para film afin de conserver l’humidité optimale pour l’activité
microbienne. Les premières analyses ont été effectuées sur 16 pots (4 pots par
traitement) prélevés à l’instant t0 sans incubation. Les 96 autres ont été transférés à
l’étuve dans des conditions de températures de 30°C et à chaque 2 jours, 16 pots
étaient sacrifiés pour les différentes analyses.
2.3.2.5- indicateurs mesurés
Dans chaque pot nous avons mesuré le pHeau par la méthode électrométrique dans
un rapport sol/eau de 1/2,5 et l’azote minéral (NO
3
-
et NH
4
+
) à chaque 2 jours.
2.4- Méthodes d’analyses au laboratoire
Pour les analyses chimiques nous avons utilisé des méthodes classiques en vigueur
dans le laboratoire Sol-Eau-Plante de l’INERA.
Pour le carbone, il s’agit de la méthode Walkley et Black (1934) pour le sol et la
méthode par calcination pour les fèces selon la méthode décrite par Okalebo et al.
(2002).
Pour le pH, il s’agit de la méthode électrométrique au pH-mètre avec un rapport
sol/eau de 1/2,5 selon la méthode Afnor (1981). Les dosages de N, P, ont été faites
à l’auto analyseur de marque Skalar après une extraction classique ; l’azote et le
phosphore par la méthode Kjeldahl reprise par Novozansky et al. (1983). Le
potassium total à été déterminé par photométrie de flamme JENCONS selon la
méthode proposé par Walinga et al. (1989).
L’azote ammoniacal et nitrique ont été déterminés à l’autoanalyseur par
colorimétrie respectivement par la réaction de Berthelot et par réduction avec le
sulfate d’hydrazine en présence de cuivre comme catalyseur.
25
Le principe de l’auto analyseur est basé sur la densité optique. Il est muni d’un
traceur effectuant des courbes au passage des échantillons. L’amplitude des
courbes est fonction de la concentration des éléments à analyser. Les valeurs des
amplitudes sont comparées à des valeurs étalons, puis on détermine la
concentration des différents éléments à partir d’une projection sur un axe.
2.5- Analyse Statistique des données
L’analyse de variance (ANOVA) des données en milieu paysan a été réalisée avec
le logiciel SPSS 11.5 par le modèle linéaire général (GLM). Les moyennes ont été
comparées avec les tests de Student-Newman –Keuls et le test de Bonferonni. Les
données du test d’incubation ont été analysées avec le logiciel Genstat 3.2. Les
moyennes ont été comparées par la méthode de la plus petite différence
significative PPDS.
26
Chapitre 3 : Résultats -Discussions
3.1 - Valeur agronomique des excréta humains et leurs effets sur les
productions agricoles en milieu paysan
3.1.1-Valeur agronomique des excréta humains
3.1.1.1-Résultats
Lesrésultatssontprésentésdanslestableaux2et3.
Les urines sont riches en azote, relativement faibles en phosphore et en potassium
et leur pH est basique. On remarque que leurs caractéristiques chimiques varient en
fonction des ménages.
La composition chimique des fèces varie aussi selon les ménages (tableau 3). On
remarquecependantquelesfècessonttrèsrichesenélémentsnutritifsmajeurs(N
,P, K). Ils ont un pH basique et un rapport C/N inférieur à 20. On note aussi que les
apports de cendre comme desséchant hygiénique semblent abaisser les teneurs en
azote et en phosphore.
Tableau 2 : Caractéristiques chimiques des urines
N° ménage N total P total K total pH
(mg litres
–
1
urines)
1 2272,72 416,12 251,89 8,87
2 2727,27 480,46 405,61 9,1
3 2090,91 351,78 303,13 8,92
4 1727,27 319,61 354,37 8,9
5 2954,55 351,78 354,37 9,02
6 2545,45 319,61 303,13 9,05
7 3409,10 383,95 354,37 8,82
8 3272,72 351,78 251,89 8,64
9 3318,18 351,78 251,89 8,92
Moyenne 2702 369,6 314,5 8,9
27
Tableau 3 : Caractéristiques chimiques des fèces
Bénéficiaires Ntotal P total K total C total C/N pHeau
(g kg-
1
fèces) (%)
Dipama Gom Lale* 23,8 9,48 13,355 39 16,4 8,15
Dipama Ambroise 42,5 23,38 33,154 64 15,1 8,28
Kabore Joseph 37,5 14,22 12,686 58.3 15,5 8,08
Kabre Norbert 50 19,59 22,580 75,6 15,1 7,35
Nikiema Jochim* 14,5 10,11 29,844 28,5 19,7 9,24
Moyenne 33,7 15,36 22,32 53.1 16,4 8.2
* avec apport de cendre
3.1.1.2-Discussion
Le rapport C/N des fèces est intéressant sur le plan agronomique (< 25), car il
exprime une relative facilité en matière de disponibilité des éléments nutritifs pour
les cultures (Godefroy, 1979 ; Sedogo, 1981 ; Guiraud, 1984). Les fèces sont plus
riches que le fumier surtout en phosphore. En comparaison avec les teneurs du
fumier trouvées par Sedogo (1981) et Bonzi (1989), le fumier est 8 fois moins
riche en Phosphore (2,2 g kg
-1
), 2foismoinsricheenazote(17,5gkg
-1
), et une
teneur en potassium voisine (21 g kg
-1
). Selon Lompo (1993), la faible teneur en
phosphore du fumier n’est que le reflet de la déficience de nos sols en phosphore
d’où vient le fourrage servant de matière première à la production du fumier. Les
apports de cendre comme desséchant hygiénique semblent abaisser les teneurs en
azote et en phosphore. On peut penser ici à un effet dilution. Pour cela il est
intéressant de rechercher des quantités optimales de cendre à apporter afin de
favoriser l’hygiénisation rapide tout en conservant la qualité agronomique des
fèces.
Les teneurs en nutriments des excréta humains sont plus faibles que celles trouvées
par Esray et al. (2001) pour les excréta des Suédois (10 g d’azote par litre
d’urines). Ces différences sont vraisemblablement dues aux habitudes alimentaires.
28
Egbunwe, (1980) cité par Franceys et al. (1995) avance que les actifs qui ont un
régime alimentaire riche en fibres et vivant en zone rurale ont des matières fécales
plus abondantes que les enfants ou les adultes d’un certain âge qui vivent en zone
urbaine et consomment une nourriture pauvre en fibres.
Les résultats montrent que les urines sont surtout riches en azote. Ce qui confirme
lesproposdeEsrayet al. (2001), qui avancent que la plupart des éléments nutritifs
nécessaires aux plantes contenus dans les excréta humains se trouvent dans les
urines et qu’un adulte peut produire 400 litres d’urines par an contenant 4 kg
d’azote, 0,4 kg de phosphore et 0,9 kg de potassium. En outre, ces auteurs ont
montré que l’on trouve des nutriments en quantité plus importante dans les urines
que dans les engrais chimiques utilisées en agriculture et que les concentrations en
métaux lourds dans l’urine humaine sont très inférieures à celles qu’on trouve dans
les engrais chimiques.
3.1.2-Effets des urines sur la production des aubergines
3.1.2.1-Résultats
- Effets sur la reprise des plants
Les résultats présentés dans le tableau 4 montrent que les urines semblent
influencer négativement la reprise des plants. En effet, on obtient un taux de
mortalité de 14 % significativement supérieur à celui obtenu en absence de
fertilisation (1 %). Cependant, l’expérience ne révèle pas de différences
significatives entre les taux de reprise obtenus avec les urines d’une part et avec la
fumure minérale vulgarisée qui représente en fait la pratique vulgarisée et adoptée
par les maraîchers.
29
Tableau 4 : Taux de reprise des plants d’aubergine après apport des fertilisants
Traitement Nombre de plants Nombre de plants Taux de reprise
avant apport après apport %
Témoin 84 83 99a
FMV 83 78 94a
b
Urines 84 72 86
b
c
PK 28 26 96ac
Signification S
Probabilité 0,045
Ies moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. S = Signicatif (P<0.05).
- Effets sur la production de fruits et de biomasse aérienne
Les résultats sont présentés dansletableau5etlafigure3.
Pour le nombre de fruits et le poids moyen d’un fruit, on remarque deux groupes
homogènes distincts. Les urines et la fumure minérale forment le meilleur groupe
qui diffère de façon très hautement significative du groupe formé par le témoin et
le traitement PK. Pour les rendements, on note que l’absence d’azote au niveau du
traitement PK entraîne une perte très hautement significative du rendement fruits
de près de 75 % (4,5 t ha
-1
contre 17,8 t ha
-1
) par rapport à la fumure minérale
complète. Les urines permettent l’obtention de rendements fruits et biomasse
(respectivement de17,6 t ha
-1
et 1,3 t ha
-1
) très compétitifs à ceux de la fumure
minérale (17,8 t ha
-1
et 1,2 t ha
-1
). De tous les traitements, le témoin absolu donne
les plus faibles rendements (2,8 t ha
-1
en fruits et 0,3 t ha
-1
en biomasse aérienne).
Son rendement fruits est de 8 fois moins que celui obtenu avec les urines et près de
4 fois moins en biomasse aérienne.
Avec les urines, la récolte semble être plus prolongée comparativement à la fumure
minérale (Figure 3) ; en effet, les deux dernières récoltes ont enregistré un nombre
plus important de fruits avec les urines et la fumure minérale permet une
production plus précoce.
30
Tableau 5 : Effet des fertilisants sur le nombre de fruits, le poids moyen d’un fruit
etlesrendementsfruitsetbiomassedel’Aubergine
Traitement Nombre de
fruits/ha
Poids moyen d’un
fruit (g)
Rendement fruits
(t ha-1)
Rendement
biomasse végétale
(t ha-1)
Témoin 56661a49,5a2,8a0,33a
FMV 185185
b
96,9
b
17,8
b
1,18
b
Urines 195332
b
87,1
b
17,7
b
1,28
b
PK 74364a57,4a 4,5a 0,45a
Signification THS THS THS THS
probabilité < 0,001 < 0,001 < 0,001 < 0,001
I
es moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. THS = Très Hautement
Significatif (P<0,001).
31
Figure 3 : Effets des urines sur le nombre de fruits par récolte de l’Aubergine
3.1.2.2-Discussion
Lesurinesonteuuneffetnéfastesurlareprisedesplantsparrapportautémoince
qui n’est pas très inquiétant, car la fertilisation minérale est la pratique paysanne en
application. Cependant, pour éviter tout risque, il est nécessaire de recommander
un apport des urines seulement dans le cas où les plants repiqués ont entièrement
repris (environ 30 à 35 jours en pépinière). Aussi, le fractionnement des apports
peut aider à pallier d’éventuelles mortalités. L’effet néfaste des urines sur la reprise
des plants s’apparente aux résultats de Niang (2004). Cet auteur, à travers une
expérience réalisée au Sénégal, a montré que l’apport précoce d’urine avant la
reprise des plants provoquait un taux de mortalité significativement très important
parfois supérieur à 50 %, alors que son apport après la reprise annulait ce taux.
En n’apportant pas les éléments majeurs dans le traitement témoin on obtient de
très faibles rendements ce qui exprime la pauvreté du sol confirmant ainsi les
résultats d’analyses de sol du chapitre 1 (tableau 1). Les faibles rendements
obtenus avec le traitement PK (74 % de perte en fruits) peuvent traduire
l’importance de l’azote dans la production des aubergines confirmant les propos
800
20800
40800
60800
80800
100800
120800
Récolte1 Récolte2 Récolte3 Récolte4
Nombre de fruits /récolte/ha
Fumure minérale
urines
32
de Bélem (1990), Bélanger et al. (1994), Lebot et al. (1997). En effet, selon ces
auteurs, la nutrition azotée entraîne l’accroissement de la photosynthèse,
produisant plus d’assimilats pour la formationdesfruits. Cesfaibles rendements
peuvent aussi être liés à un déséquilibre chimique entre les différents éléments
nutritifs causé par cette fumure incomplète PK.
Les rendements obtenus avec les urines et ceux obtenus avec l’urée ne sont pas
statistiquement différents ; ce qui signifie que l’on peut produire des aubergines
avec les urines au même titre qu’avec la fumure minérale. Selon nos observations
visuelles, les urines ont en plus trois avantages que sont : (1) la physionomie des
fruits qui semblait être meilleure avec les urines (fruits plus brillants) ; (2)
l’amélioration de la biomasse aérienne avec les urines ce qui laisse penser que si
on poursuivait les récoltes les plants ayant reçu les urines seront plus aptes à
produire davantage vu leur abondance de feuillage et leur aspect très vert ; (3) le
prolongement de la récolte avec les urines, ce qui permet une offre plus bénéfique
sur le marché.
3.1.3- Effets des urines sur la production du maïs
3.1.3.1-Résultats
- Effets sur la levée et la croissance des plants
Les résultats sont dans le tableau 6.
Ces résultats montrent que pour le taux de levée, l’expérience ne révèle pas de
différences significatives entre les trois doses d’urines et les autres traitements à
savoir : la fumure minérale, le témoin et le NK.
Pour la hauteur des plants à la première mesure, on n’observe pas de différences
significatives entre les différents traitements, mais la fumure minérale a tendance à
permettre une croissance plus rapide quand on se réfère à la comparaison des
33
valeurs numériques. Cependant, au soixantième jour, on distingue deux groupes
homogènes : les doses d’urines et la fumure minérale forment le premier groupe,
qui diffère significativement du second groupe formé par le témoin et le traitement
NK. Bien que toutes les doses d’urines soient dans le même groupe, on observe
tout de même au soixantième jour une augmentation de la taille lorsque la dose
d’urines augmente.
Tableau 6 : Effets des différentes doses d’urines sur la levée et la hauteur des
plants de maïs
Traitement Taux de levée ht_moy 1
è
re mes. ht_moy 2
è
mes.
%30
è
jour (cm) 60
è
jour (cm)
Témoin 96 37,7 44,1a
NK 92 39,5 61,9a
Urine Q 95 41,0 103,0
b
Urine Q/2 99 43,1 96,7
b
Urine (Q+Q/2) 90 41,3 109,7
b
FMV 97 53,0 109,2
b
Signification NS NS THS
Probabilité 0,057 0.055 < 0,001
I
es moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas
significativement différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls.
ht = hauteur ; moy = moyenne ; mes. = mesure ; NS=Non Significatif (P>0,05) ; THS
= Très Hautement Significatif (P<0,001).
-Effets sur les composantes du rendement et les rendements
Les résultats sont présentés dans le tableau 7.
34
Tableau 7 : Effets des urines sur les composantes du rendement et les rendements
du maïs
Traitement Poids de
1000
grains (g)
Nbre
d'épis/ha
*Nbre de
rangées
par épi
Rendement
grains
(t ha-1)
Rendement
paille
(t ha-1)
Témoin 110,78 52604a8a0,13a0,25a
NK 124,43 61198a10
b
0,22a0,47a
Urine Q 122,41 61719a12c0,85a1,94
b
Urine Q/2 125,89 73438
b
11c0,79a1,67
b
Urine (Q+Q/2) 133,48 69097a12c1,28
b
3,07
b
c
FMV 122,86 68750a13c1,05
b
2,54
b
Signification NS HS THS THS THS
Probabilité 0,058 0,002 < 0,001 < 0,001 < 0,001
Ies moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. Nbre = nombre ;
*moyenne sur 5 épis ; NS= Non Significatif ; THS = Très Hautement Significatif (P<0,001) ; HS
= Hautement Significatif (p<0,01).
Pour le poids de 1000 grains, l’expérience ne révèle pas de différence significative
entre les traitements. Cependant, la comparaison numérique montre un poids plus
faible au niveau du traitement témoin.
Pour le nombre d’épis, la faible dose d’urines (Q/2) est statistiquement meilleure
que les autres traitements. Ces derniers forment un groupe homogène où la
tendance montre une diminution du nombre d’épis au niveau du témoin.
Pour le nombre de rangées par épis, on observe qu’il est significativement faible
pour le témoin et le traitement NK par rapport aux trois doses d’urines et la
fumure minérale qui forment un groupe homogène.
Pour les rendements grains, seule la forte dose d’urines (Q+Q/2) peut se classer
avec la fumure minérale ; les rendements sont respectivement de 1,28 tha
-1
et 1,05 t
ha
-1
. Ces deux traitements forment un groupe homogène significativement
supérieur à ceux obtenus avec les 2 doses d’urines (Q et Q /2) qui forment un
groupe aussi homogène avec tout de même un rendement plus faible au niveau de
la dose Q/2.
35
Pour le rendement paille, le témoin et le traitement NK sont significativement
inférieurs aux trois doses d’urines et à la fumure minérale vulgarisée. Ces 4
derniers traitements forment un groupe homogène avec cependant une amélioration
du rendement paille avec la forte dose d’urines.
Le témoin donne les plus faibles rendements en grains et paille (< 0,5 t ha
-1
). La
fumure NK entraîne une perte en rendement grains de plus de 75 % par rapport à
la fumure minérale vulgarisée ( 0,22 t ha
-1
contre1,05 t ha
-1
).
3.1.3.2-Discussion
Les analyses statistiques montrent que les traitements n’ont pas influencé le taux
de levée des plants.
Les plus faibles hauteurs mesurées au niveau du témoin traduisent l’importance des
éléments nutritifs N, P, et K dans la croissance du maïs. Les tendances montrant
l’augmentation des hauteurs lorsque les quantités d’urines augmentent traduisent
également l’importance du phosphore dans la croissance du maïs.
Les faibles hauteurs dues à l’insuffisance des éléments nutritifs majeurs peuvent
expliquer les faibles rendements grains. En effet, le faible développement végétatif
de ces plants a conduit à une faible accumulation de réserves pour la formation des
grains.
L’insuffisance du phosphore au niveau du traitement NK a conduit à de très faibles
productions soit une perte de 79 % en rendements grains par rapport à la dose
minérale vulgarisée. Selon certains auteurs dont Morel (1996) ; FAO (2004), le
phosphore favorise le développement du système racinaire et intervient dans les
fonctions de métabolisme de la plante. Nous avons d’ailleurs observé au champ
des colorations pourpres des feuilles traduisant une carence en cet élément. Aussi,
il faut noter que ces faibles productions peuvent être attribuer à un déséquilibre du
milieu causé par cette fumure incomplète NK.
Seule la forte quantité d’urines (61110 litres ha
-1
) correspondant à la dose Q+Q/2
en phosphore reste compétitive à la fumure minérale. Si on ne s’en tient qu’à ces
effets, il est donc plus intéressant de produire avec cette dose. Cependant, il
36
convient de souligner la difficulté qui pourrait se poser aux paysans quant à la
collecte de cette quantité importante d’urines. Face à une telle contrainte, on ne
peut envisager de valoriser les urines seules comme source de phosphore. On
pourrait envisager leur combinaison avec d’autres formes de fertilisants (matière
organique par exemple) pour augmenter leur efficience.
3.1.4- Effets des fèces sur la production du maïs
3.1.4.1-Résultats
- Effets sur la levée et la croissance des plants
Les résultats sont présentés dans le tableau 8.
Tableau 8 : Effets des fèces sur la levée et la hauteur des plants de maïs
Traitement Taux de levée ht_moy 1
è
remes. ht_moy 2
è
mes.
%30
è
jour (cm) 60
è
jour (cm)
Témoin 96 37,7a44,1a
NK 92 39,5a61,9a
Fèces Q 99 86,7
b
112,1
b
Fèces Q/2 99 79,1
b
111,5
b
Fèces (Q+Q/2) 99 89,6
b
117,7
b
FMV 97 53,0a109,2
b
Signification NS THS THS
Probabilité 0,057 < 0,001 < 0,001
I
es moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. ht = hauteur ; moy =
moyenne ; mes. = mesure ; NS=Non Significatif (P>0,05) ;THS = Très
H
autement Significati
f
(P<0,001).
De ces résultats il ressort que pour le taux de levée, il n’y a pas de différences
significatives entre les traitements.
37
Pour les hauteurs des plants au trentième jour, toutes les doses de fèces forment un
groupe homogène significativement supérieur au groupe homogène formé par la
fumure minérale, le témoin et le traitement NK. On observe une tendance à
l’amélioration de la croissance en augmentant la dose de fèces. Les mesures du
soixantième jour montrent que seule la fumure minérale se classe maintenant avec
le groupe des fèces alors que le témoin et le traitement NK sont homogènes et
donnent toujours les plus faibles hauteurs. Bien que ces deux derniers traitements
forment un groupe homogène, on observe tout de même une amélioration de la
hauteur lorsque l’azote et le potassium sont suffisants (traitement NK).
- Effets sur les composantes du rendement et les rendements
Les résultats sont présentés dans le tableau 9 et par la figure 6.
Tableau9:Effetsdesfècessurlescomposantesdurendementetlesrendements
du maïs
Traitement Poids
de1000
grains (g)
Nbre d'épis/ha *Nbre de
rangées
par épis
Rendement
grains
(t ha-1)
Rendement
paille
(t ha-1)
Témoin 110,78a52604a8a0,13a0,25a
NK 124,43a61198a
b
10
b
0,22a0,47a
Fèces Q 155,32
b
77865
b
13c1,35
b
3,32
b
Fèces Q/2 140,57a68229a12c1,16
b
2,64
b
Fèces (Q+Q/2) 163,70c75260
b
13c1,09
b
3,17
b
FMV 122,86a68750a13c1,05
b
2,54
b
Signification THS HS THS THS THS
Probabilité <0,001 0,002 < 0,001 < 0,001 < 0.001
Ies moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. Nbre = nombre ;
*moyenne sur 5 épis ; HS =Hautement Significatif (P<0,01) ; THS = Très Hautement Significatif
(P<0,001).
Pour le poids de 1000 grains, on constate qu’il augmente quand on augmente les
quantités de fèces donc à une dose supérieure en phosphore. En effet, il est
38
meilleur avec la forte dose de fèces (Q+Q/2). Par contre, l’absence du phosphore
(NK) n’a pas eu d’influence négative sur le poids de 1000 grains comparativement
à la fumure minérale complète NPK. Le témoin, le traitement NK, la dose de fèces
de Q/2 et la fumure minérale vulgarisée ne sont pas statistiquement différents.
Néanmoins, à la dose de 490 kg ha
-1
de fèces (Q/2) on améliore plus le poids de
1000 grains que la fumure minérale vulgarisée et les plus faibles valeurs sont
observées au niveau du témoin.
Pour le nombre d’épis on constate qu’il s’améliore lorsqu’on passe d’une dose des
fèces faible (Q/2 = 490 kg ha
-1
) à Q, alors que de Q à Q+Q/2 il n’y a pas
d’augmentation du nombre d’épis. Les traitements témoin, NK, fèces Q/2 et la
fumure minérale vulgarisée ne sont pas statistiquement différents. Cependant, on
constate numériquement que le témoin donne le plus faible nombre d’épis. La dose
normale fèces Q donne un nombre d’épis statistiquement supérieur à celui obtenu
avec la fumure minérale vulgarisée.
Par ailleurs, en se référant au tableau 9, on remarque que pour les rendements
grains l’expérience n’a pas révélé de différences significatives entre les trois doses
de fèces et la fumure minérale (1,05 t ha
-1
). Cependant, les tendances numériques
montrent un rendement grains plus important avec la dose Q (1,35 t ha
-1
)suiviede
la dose Q/2 (1,16 t ha
-1
). L’augmentation de la dose de fèces à Q+Q/2 n’entraîne
pas une augmentation du rendement grains (1,09 t ha
-1
). Elle conduit même à une
baisse par rapport à la dose Q.
Pourlesrendementspaille, les3dosesdefècesetlafumureminéralenesontpas
statistiquement différentes, mais numériquement la dose normale Q se révèle
encore meilleure (3,32 t ha
-1
). L’augmentation de la dose de fèces à Q+Q/2 ne
permet pas une augmentation de la production de paille par rapport à la dose Q.
Elle permet une production en paille de 3.16 t ha
-1
Le témoin et le traitement NK donnent les plus faibles rendements grains
(respectivement de 0,13 t ha
-1
et 0,22 t ha
-1
) et paille (respectivement de 0,25 tha
-1
et 0,47 t ha
-1
).
39
3.1.4.2-Discussion
Les analyses statistiques montrent que les fèces sont sans effet néfaste sur la levée
du maïs.
La taille plus élevée dès le trentième jour, des plants ayant reçu les fèces traduit
une croissance plus rapide avec ces fertilisants. On peut expliquer cela non
seulement par le fait que les fèces tout comme le fumier améliorent l’alimentation
hydrique des plants (Ouattara, 2000), mais aussi par le fait qu’ils sont riches en
éléments nutritifs majeurs et surtout disponibles, vu le faible rapport C/N des fèces.
En outre, Esray et al. (2001), Schow et al. (2002) et Björn et al. (2004) ont montré
que les fèces sont également riches en micronutriments pouvant jouer un rôle
majeur dans la croissance des plants.
Toutes les trois doses de fèces permettent une production statistiquement de même
niveau que la fumure minérale. La meilleure production est obtenue avec la dose
de 980 kg fèces ha
-1
. Cettedosesembleplusintéressantedanslamesureoùelle
permet d’atteindre un objectif double de production (grains et paille) et que
l’augmentation de la dose de 980 à 1470 kg fèces ha
-1
n’est pas économique car
n’entraîne pas une augmentation des rendements. Elle donne même une production
en grains inférieure à celle de la faible dose de 490 kg fèces ha
-1
. Nous pensons que
ce résultat est lié au fait que la forte dose a favorisé une croissance végétative au
dépend de la production de grains.
3.1.5- Effets combinés urine- fèces sur la production du maïs
3.1.5.1-Résultats
- Effets sur la levée et la croissance des plants
Les résultats sont présentés dans le tableau 10.
Pour le taux de levée, l’expérience ne révèle pas de différence significative entre
les traitements présentés. A la première mesure de hauteur (30 jours après semis)
on constate que la combinaison urine-fèces et fèces Q/2 forment un groupe
40
homogène supérieur au groupe des traitements : urines Q/2, témoin et fumure
minérale vulgarisée.
A la deuxième mesure de hauteur (60 jours après semis) on constate que le
traitement mixte urine-fèces devient statistiquement supérieur au traitement fèces
Q/2. La croissance au niveau du témoin est restée très faible.
Tableau 10 : Effets du traitement mixte urine -fèces sur la levée et la hauteur des
plants de maïs
Traitement Taux de levée ht_moy 1
è
remes. ht_moy 2
è
mes.
%30
è
jour (cm) 60
è
jour (cm)
Témoin 96 37,7a44,1a
FMV 97 53,0a109,2
b
Urine Q/2 99 43,1a 96,7
b
Fèces Q/2 99 79,1
b
111,5
b
Urine Q/2+Fèces Q/2 99 81,6
b
137,5c
Signification NS THS THS
Probabilité 0,057 < 0,001 < 0,001
Ies moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas
significativement différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. ht =
hauteur ; moy = moyenne ; mes. = mesure ; NS=Non Significatif (P>0,05) ;THS = Très
Hautement Significatif (P<0,001).
- Effets sur les composantes du rendement et les rendements du maïs
Les résultats sont présentés dans le tableau 11.
41
Tableau 11 : Effets du traitement mixte urine- fèces sur les composantes du
rendement et les rendements du maïs
Traitement Poids de
1000
Grains (g)
Nbre
d'épis/ha
*Nbre de
rangées par
épis
Rendement
grains
(t ha-1)
Rendement
paille
(t ha-1)
Témoin 110,78a52604a8a0,13a0,25a
FMV 122,86a68750a13
b
1,05
b
2,54
b
c
Urine Q/2 125,89a73438
b
11
b
0,79
b
1,67
b
Fèces Q/2 140,57
b
68229a12
b
1,16
b
2,64
b
c
Urine Q/2+Fèces Q/2 149,85
b
80208
b
12
b
2,15c3,6c
Signification S HS THS THS THS
Probabilité 0,001 0,002 < 0,001 < 0,001 < 0,001
Ies moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. Nbre = nombre ;
*moyenne sur 5 épis ; HS =Hautement Significatif (P<0,01) ; THS = Très Hautement
Significatif(P<0,001).
Pour le poids de 1000 grains, le traitement mixte et les fèces à la dose de 490 kg
ha
-1
(Q/2) sont significativement supérieurs aux traitements témoin, fumure
minérale et urines Q/2. Ces trois derniers traitements forment un groupe homogène
où le témoin donne le plus faible poids.
Pour le nombre d’épis, on remarque que le traitement mixte est significativement
supérieur aux autres traitements considérés. Ces traitements forment également un
groupe homogène où le témoin donne la plus faible valeur.
Pour le nombre de rangées par épis, on constate que seul le témoin est
statistiquement inférieur à tous les autres traitements considérés.
Ces résultats montrent également que pour les rendements grains le traitement
mixte est meilleur (2,15 t ha
-1
). Il est significativement supérieur aux autres
traitements considérés qui donnent tous moins de 1,5 t ha
-1
. Ces traitements
forment un groupe statistiquement homogène mais les tendances montrent que le
traitement fèces Q/2 est supérieur (1,16 t ha
-1
) à la fumure minérale (1,05 tha
-1
) , au
traitement urines Q/2 (0,79 t ha
-1
)etautémoin(0,13tha
-1
).
42
Pour les rendements paille, le traitement mixte forme un groupe homogène avec les
traitements fèces Q/2 et la fumure minérale vulgarisée, avec tout de même une
supériorité numérique de la combinaison urines-fèces (3,6 t ha
-1
)suividu
traitement fèces Q/2 (2,64 t ha
-1
) puis de la fumure minérale vulgarisée (2,54 t ha
-
1
). Le traitement urine Q /2 est statistiquement inférieur (1,67 t ha
-1
)autraitement
mixte urine-fèces.
3.1.5.2-Discussion
De tous les traitements effectués, la combinaison des urines aux fèces donne la
meilleure croissance des plants, les meilleures composantes de rendements. Ceci
s’est traduit vraisemblablement par de meilleurs rendements grains et paille. On
peut qualifier ce phénomène d’un « effet synergique » entre les deux types de
fertilisants. Tout se passe ici comme une combinaison d’engrais minérale à la
matière organique (fumier ou compost) dont les effets ont été étudiés par Pichot et
al. (1981), Ganry (1990), Hien (1990), Bationo et al. (1991), Bado et al. (1997).
Ces auteurs avancent que l’utilisation concomitante de la matière organique et des
engrais minéraux réduit les pertes et favorise l’alimentation minérale et hydrique
des cultures conduisant ainsi à une augmentation des rendements. Cette
combinaison peut être considérée comme une alternative pour pallier la difficulté
de valorisation des urines seules comme source de phosphore. En effet, avec la
combinaison la quantité d’urines nécessaire devient moindre (20370 litres ha
-1
)
comparativement à l’urine seule à forte dose (61110 litres ha
-1
);ce qui amoindri
du même coup les tâches de collecte. D’autre part, N-urines pourrait être apporté
en deuxième fraction à la fin de la montaison comme nous l’avions fait.
Ce produit mixte fèces + urines répond mieux à l’objectif de valorisation
agronomique des excréta humains car le fournisseur est le même (Homme).
43
3.2- Conclusion
La richesse en éléments nutritifs des excréta humains est certaine. En effet, les
urines sont très riches en azote et faiblement en phosphore et en potassium. Les
fèces sont à la fois riche en azote, en phosphore, en potassium et leur rapport C/N
est intéressant sur le plan agronomique.
D’une manière générale les excrétas humains ont un effet positif sur les
productions agricoles.
Les urines améliorent la production des aubergines au même niveau que la fumure
minérale. Cependant, il serait intéressant de rechercher des doses optimales afin de
pallier les effets néfastes sur le taux de reprise.
Pour la production du maïs, les urines ne peuvent être valorisées qu’à une dose
forte (61110 litres ha
-1
) . Pour les fèces la dose de 980 kg ha
-1
est plus intéressante.
La combinaison des urines aux fèces permet une meilleure production par rapport à
tous les autres traitements grâce à un effet synergique des deux types de
fertilisants. Lesurinesetlesfècessontsanseffetnéfastesurlalevéedumaïs.
Si il est clair que les excréta humains sont riches en éléments nutritifs et améliorent
les productions agricoles tout en restant compétitifs à la fumure minérale, il
convient aussi d’étudier leurs effets sur les sols afin de mieux se prononcer sur les
doses optimales et sur leur valorisation agronomique de façon générale.
3.3- Effets des excréta humains sur le sol après les productions agricoles et
efficiences de N et P apportés en milieu paysan
3.3.1-Effets des urines après la production des aubergines
3.3.1.1-Résultats
Les résultats sont présentés dans le tableau 12. Ces résultats sont issus de la
différence en N, P, K et pH entre le sol après culture et le sol avant culture.
44
Tableau 12 : Effets des fertilisants sur le bilan chimique du sol après les aubergines
Traitement Horizon ǻNtotal ǻP2O5total ǻK2Ototal ǻpHeau
(cm) (g kg-
1
sol sec) (mg kg-
1
sol sec)
FMV
0-20 -0,02 +68,16 +1,47 -0,22
20-40 -0,01 +22,5 -151,09 -0,10
Urines
0-20 +0,14 +45,01 +181,19 -0,15
20-40 +0,18 +22,19 -9,59 -0,33
PK
0-20 +0,21 +136,14 +208,43 +0,25
20-40 +0,13 +21,87 -8.04 + 0,32
On remarque à travers ces résultats que :
•en surface, la fumure minérale n’améliore pas le stock d’azote tandis
qu’il améliore le stock de phosphore et de potassium. En revanche, les urines
améliorent les stocks de ces trois éléments ;
•en profondeur, on note une amélioration du stock d’azote et de phosphore avec
les urines et seulement une amélioration du stock de phosphore avec la fumure
minérale ;
•on note avec la fumure PK, une amélioration du stock d’azote et de phosphore
sur les deux horizons et de potassium seulement en surface ;
•par ailleurs, on constate que les urines n’améliorent pas l’acidité du sol. Elles
entraînent même une acidification sur les deux horizons tout comme la fumure
minérale.
3.3.1.2-Discussion
Les urines contrairement à la fumure minérale ont amélioré légèrement le stock
d’azote. Pourtant le fort développement végétatif des plants ayant reçu les urines et
45
l’aspect très vert des feuilles nous laissent penser que le prélèvement de l’azote a
été important à ce niveau. Ce qui devrait faire baisser le stock d’azote. En fait, ces
résultats peuvent trouver une explication : l’azote apporté par les urines ou par la
fumure minérale (urée) n’est pas totalement utilisé par les plantes et l’urée peut
être sujet à des risques de perte par lixiviation ou dénitrification compte tenu de
l’eau d’irrigation.
L’effet améliorateur du traitement PK peut s’expliquer par le fait que cette fumure
incomplète a déséquilibré le milieu, ce qui n’a pas permis un fort prélèvement des
éléments par la culture. Il peut s’agir d’une carence induite par le manque de N ; en
ce moment, le P et K deviennent excessifs et ne sont pas utilisés par la plante.
Les urines malgré leur pH basique (chap. 3, tableau 2) n’ont pas pu améliorer
l’acidité du sol. Elles entraînent même une acidification du sol. Elles ont eu un
effet positif sur les stocks d’azote, de phosphore et de potassium en surface. Les
urines se comportent donc comme la fumure minérale vis à vis de l’acidité du sol
et de la disponibilité en N, P, K. On peut les utiliser comme engrais azotés
d’entretien pour leur richesse en N immédiatement disponible.
3.3.2- Effets des urines après la production du maïs
3.3.2.1-Résultats
Les résultats sont présentés dans le tableau 13. Ces résultats sont issus de la
différence en N, P et pH entre le sol après culture et le sol avant culture.
Ces résultats montrent que pour l’azote en surface, la dose normale Q (40740 litres
ha
-1
) et la forte dose Q+Q/2 (61110 litres ha
-1
) l’améliorent de façon identique,
alors que la faible dose Q/2 (20370 litres ha
-1
)etlafumureminéralene
l’améliorent pas.
46
Pour l’azote en profondeur, on note aussi une amélioration avec la forte dose et la
faible dose et aucune amélioration avec la fumure minérale et la dose Q. On
remarque aussi que le traitement NK améliore l’azote en surface et en profondeur.
Pour ce qui est du stock de phosphore, aucune amélioration n’est à noter avec les
urinesetlafumureminérale;onnotemêmedefortesexportationssurlesdeux
horizons.
En outre, on constate que pour l’acidité du sol, la dose Q (40740 litres ha
-1
)
entraîne une légère amélioration en surface et en profondeur. La forte dose
améliore l’acidité en surface, alors qu’elle entraîne une légère acidification en
profondeur. La faible dose entraîne une acidification plus marquée en surface. On
noteuneacidificationaveclafumureminéralevulgariséeetletraitementNKsur
les deux horizons.
Tableau 13 : Effets des urines sur le bilan chimique du sol après le maïs
Traitement Horizon ǻNtotal ǻP2O5total ǻpHeau
(cm) (g kg-
1
sol sec) (mg kg-
1
sol sec)
NK
0-20 +0,06 -0,23 -0,56
20-40 +0,11 -74,20 -0,35
Urines Q
0-20 +0,06 -49,92 +0,09
20-40 0 -74,43 +0,12
Urines Q/2
0-20 -0,05 -74,65 -0,35
20-40 +0,11 -50,15 -0,06
Urines (Q+Q/2)
0-20 +0,06 -74,88 +0,05
20-40 +0,05 -74,88 -0,24
FMV
0-20 0 -26,79 -0,49
20-40 0 -76,03 -0,57
47
3.3.2.2-Discussion
L’amélioration du pH avec la dose normale d’urines Q (peut s’expliquer par le fait
que cette dose permet un équilibre entre les différents éléments ; alors que la faible
dose et la forte dose peuvent induire des déséquilibres pouvant expliquer leur effet
acidifiant. Cependant, cette amélioration n’est pas très marquée. L’amélioration du
stock d’azote avec le traitement NK peut s’expliquer par le fait que le déséquilibre
(insuffisance de P) a entraîné une carence induite en azote ce qui a entraîné un
faible prélèvement de cet élément par les plants. On ne note pas de différences très
remarquables entre les trois doses d’urines vis à vis des caractéristiques chimiques
déterminées, pouvant conduire au choix d’une dose optimale. De façon générale,
les caractéristiques chimiques du sol n’ont pas été améliorées par les urines. Elles
se sont plutôt comporter comme un engrais minéral liquide pour l’entretien des
cultures.
3.3.3- Effets des fèces après la production du maïs
3.3.3.1-Résultats
Les résultats sont présentés dans le tableau 14. Ces résultats sont issus de la
différence en N, P, matière organique et pH entre le sol après culture et le sol avant
culture.
48
Tableau 14 : Effets des fèces sur le bilan chimique du sol après le maïs
Traitement Horizon ǻNtotal ǻP2O5total ǻMO ǻpHeau
(cm) (g kg-
1
sol sec) (mg kg
–
1
sol sec) (%)
NK
0-20 +0,06 -0,23 -0,02 -0,56
20-40 +0,11 -74,20 -0,01 -0,35
Fèces Q
0-20 +0,06 -75,11 +0,06 +0,06
20-40 0 -50,84 +0,01 +0,14
Fèces Q/2
0-20 +0,06 -26,34 +0,07 +0,19
20-40 +0,37 +242,51 -0,01 -0,15
Fèces (Q+Q/2)
0-20 +0,43 +266,56 -0,02 +0,18
20-40 0 -51,30 +0,01 -0,03
FMV
0-20 0 -26,79 -0,12 -0,49
20-40 0 -76,03 -0,08 -0,57
Fèces Q/2+Urines
Q/2
0-20 +0,06 -100,53 +0,02 +0,23
20-40 +0,11 -100,53 0 +0,16
On remarque à travers ces résultats que toutes les doses de fèces améliorent le
stock d’azote en surface et seule la dose Q/2 améliore les deux horizons.
L’amélioration est plus marquée avec la faible dose Q/2 (490 kg ha
-1
) en
profondeur et la forte dose (1470 kg ha
-1
) en surface.
Le stock de phosphore connaît une amélioration importante avec la faible dose et la
forte dose respectivement en profondeur et en surface.
Pour la matière organique du sol on note des pertes avec la faible dose et la forte
dose respectivement en profondeur et en surface. La dose normale Q améliore les
deux horizons, mais cette amélioration est beaucoup plus marquée en surface.
L’acidité du sol connaît une légère amélioration avec les fèces. En effet, la dose Q
relève le pH sur les deux horizons et les doses Q/2 et (Q+Q/2) ont le même effet
uniquement en surface.
Par ailleurs, on remarque un effet positif avec la combinaison des urines et fèces
sur le stock en azote, en matière organique et sur l’acidité du sol. Cependant, cette
combinaison n’améliore pas le stock de phosphore sur les deux horizons.
49
3.3.3.2-Discussion
Les pertes du stock de matière organique observées avec la fumure minérale et le
traitement NK sont vraisemblablement dues à la minéralisation favorisée par
l’azote engrais ; ce qui a vraisemblablement provoqué une acidification du sol.
Les fèces contrairement à la fumure minérale impliquent un apport organique ;
pour ce faire, ils ont amélioré le taux de matière organique du sol en profondeur
ou en surface ce qui a vraisemblablement permis une amélioration de l’acidité du
sol. Ceseffetsbénéfiquesdesfècesvisàvisdescaractéristiqueschimiquesdusol
s’apparentent à ceux des substrats organiques du moment (fumier, compost) qui
ont été mis en évidence par plusieurs chercheurs dont Bonzi, (1989) ; Kambiré,
(1994).
La dose Q correspondant à une quantité de 980 kg fèces ha
-1
améliore mieux les
propriétés chimiques du sol. Cette dose peut donc servir comme amendement car
permet en réalité de maintenir le niveau de matière organique du sol. Au vu de la
faible amélioration du taux de matière organique, il semble indiqué que pour
améliorer réellement ce facteur, il faudrait des quantités beaucoup plus importantes
de fèces. Ceci pourrait faire l’objet d’études ultérieures.
3.3.4- Taux de recouvrement et efficience de N-urines pour les aubergines
3.3.4.1-Résultats
Les résultats sont présentés dans le tableau 15.
50
Tableau 15 : Teneur en N des fruits, taux de recouvrement de N et efficience du kg
de N pour les aubergines
Traitement
Teneur en N des fruits
gkg
-1 fruits
Taux de recouvrement
de N (%)
Efficience
(kg fruits/kg N)
FMV 22,5 49a333a
Urines 27,5 67
b
242a
Signification HS NS
Probabilité 0,002 0,055
Les moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-KeulsHS = Significatif (p<0,01) ;
NS = Non Significatif (p>0,05).
Le taux de recouvrement de l’azote des urines est significativement supérieur à
celui de la fumure minérale. Les analyses statistiques ne révèle pas de différences
significatives entre les quantités de fruits produits par kg d’azote provenant des
urines et celui de la fumure minérale. La teneur en azote des fruits avec les urines
est numériquement supérieure à celle obtenue avec la fumure minérale vulgarisée.
3.3.4.2-Discussion
Le taux de recouvrement de l’azote des urines est significativement supérieur à
celui de la fumure minérale. On peut expliquer ce résultat par le fait que la forme
liquide des urines a vraisemblablement facilité le prélèvement de l’azote,
confirmant ainsi les propos de Kirtchman et Pettersson (1995). En effet, ces
auteurs ont montré que les nutriments contenus dans les urines sont facilement
prélevés par les cultures, étant donné qu’ils sont à l’état solubilisé.
Le fort taux de recouvrement de l’azote des urines pourrait expliquer l’abondance
des feuilles, leur aspect très vert et le prolongement de la récolte obtenu avec ce
traitement.
Ce taux de recouvrement de près de 70 % est une donnée très intéressante dans la
mesure où l’utilisation des urines permettrait de réduire les risques de pollution
environnementale par les nitrates. En effet selon Bonzi (2002), l’utilisation des
51
grandes quantités d’engrais azotés surtout en maraîchage est un risque fort de
pollution des nappes phréatiques et d’eutrophisation des rivières et des barrages.
Les urines semblent améliorer la teneur en azote des fruits par rapport à la fumure
minérale. On peut penser alors que la valeur protéique des fruits est améliorée avec
les urines ; ce qui représente un intérêt en matière de nutrition. Cependant, ces
données numériques ne nous autorisent pas à affirmer ces propos. Des
investigations devront se poursuivrent afin de vérifier ces résultats.
3.3.5-Taux de recouvrement et efficience de P –urines et P-fèces pour le maïs
3.3.5.1-Résultats
Lesrésultatssontprésentésdansletableau16.
Tableau 16 : Taux de recouvrement de P et efficience du kg de P pour le maïs
Traitement
Taux
(%)
Efficience
(kg grains/kg P)
Efficience
(kg paille/ kg P)
Urines Q 46a91 267
Urines Q/2 30a146 325
Urines (Q+Q/2) 47a158 406
Fèces Q 64
b
c128 317
Fèces Q/2 41a161 418
Fèces (Q+Q/2) 63
b
c101 304
FMV 55a
b
108 278
Urines Q/2+Fèces Q/2 92c146 240
Signification HS NS NS
P
robabilité 0,001 0,117 0,051
L
es moyennes affectées d’une même lettre dans une même colonne ne sont pas significativemen
t
différentes au seuil de 5% par la méthode de Student-Newman-Keuls. NS = Non Significati
f
(p>0,05) ; HS = Hautement Significatif (p<0,01).
52
Ces résultats montrent que les différents traitements effectués ont eu un effet
significatif sur le taux de recouvrement du phosphore.
On constate que pour toutes les doses d’urines le taux de recouvrement est
inférieur à 50 % mais ne diffère pas significativement de celui de la fumure
minérale qui atteint 50 %.
Pour les fèces, la dose Q/2 (490 kg ha
-1
) donne un taux de recouvrement
significativement inférieur à ceux obtenus avec la fumure minérale, la dose Q (980
kg ha
-1
) et la dose Q+Q/2 (1470 kg ha
-1
). Ces trois derniers traitements forment un
groupe homogène où la fumure minérale se montre numériquement inférieure.
On remarque par ailleurs que de tous les traitements, la combinaison urines et fèces
donne le taux de recouvrement le plus élevé mais se classe avec ceux de la dose Q
et Q+Q/2. En effet, sur 100 kg de phosphore apportés sous forme combinée urines
et fèces, seulement 8 kg ne sont pas utilisés par la culture contre 59 et 70
respectivement pour la dose Q/2 de fèces et la dose Q/2 d’urines.
Par ailleurs, on note que pour les efficiences du phosphore, les analyses statistiques
montrent que pour 1 kg de phosphore utilisé les quantités de grains ou de paille
produites ne diffèrent pas significativement quelque soit la source d’apport du
phosphore.
3.3.5.2-Discussion
Au taux de recouvrement de P le plus élevé correspond le rendement le plus élevé ;
ceci confirme le rôle majeur du phosphore dans la production du maïs. Toutes les
doses d’urines donnent un taux de recouvrement de moins de 50 % ; ce qui montre
réellement la difficulté de valorisation des urines comme source de phosphore pour
le maïs. Par contre, les fèces donnent des taux de recouvrement acceptables aux
dosesQetQ+Q/2alorsqueladoseQ/2n’estpasdifférentedesurinesetdela
fumure minérale.
La combinaison des urines aux fèces a augmenté l’utilisation du phosphore apporté
avec un taux de recouvrement fort (92 %). On peut penser que les urines rendent
53
plus disponible le phosphore des fèces. Il peut s’agir par exemple d’un effet de
solubilisation. Cette donnée montre que la valorisation des urines en culture de
maïs nécessite une combinaison avec les fèces.
3.4- Conclusion
Les résultats obtenus montrent que les urines aux doses apportées sont sans effet
améliorant les valeurs chimiques du sol aussi bien en culture irriguée qu’en culture
pluviale. Elles ont un bon taux de recouvrement de N et un faible taux de
recouvrement de P. Elles peuvent être utilisées comme engrais azoté liquide
d’entretien, préservateur de l’environnement (N-urines est fortement utilisé, 67 %).
Les fèces aux doses utilisées n’améliorent pas de façon remarquable les propriétés
chimiques du sol. On enregistre une faible amélioration de la matière organique du
sol. Ils ont cependant un bon taux de recouvrement de P. Partant de ceci, on
pourrait penser qu’aux doses utilisées ici on ne peut que maintenir le niveau de
matière organique du sol. Aussi pour l’améliorer il faudra des doses beaucoup plus
importantes.
Pour la majorité des sols du Burkina Faso, les fèces sont mieux indiqués par leur
richesse en P. Il faut souligner d’ailleurs que P des fèces est très utilisé par le maïs
(64 % de recouvrement). Ainsi, on peut penser que les fèces sont un amendement
organique intéressant, mais il faut de plus grandes quantités afin de pouvoir
améliorer significativement le taux de matière organique du sol.
La combinaison des urines et fèces est la meilleure forme (aux doses de 490 kg
fèces ha
-1
et 20370 litres urines ha
-1
) car favorise un recouvrement presque total de
P(92%).
En perspective, il faut mener des études de façon à déterminer les doses d’urines et
de fèces permettant d’améliorer les propriétés physico-chimiques des sols et la
valeur nutritive (protéiques) des grains et des tiges (alimentation de bétail).
54
3.5- Dose optimale d’urines pour la production des aubergines et évolution de
l’azote des urines dans le sol : essais en milieu contrôlé (vase de végétation et
incubation de sols)
3.5.1- Recherche d’une dose optimale d’urines pour la production
d’aubergines
3.5.1.1-Résultats
- Effets sur la reprise des plants
Les résultats présentés par la figure 4 montrent que le taux de reprise est faible
avec la forte dose Q+Q/2 (50 % de mortalité) alors que pour la faible dose Q/2, et
la fumure minérale vulgarisée, tous les plants repiqués ont repris après les premiers
apports de fertilisants. La dose normale Q entraîne une mortalité de 25 %. On
remarquequelafumureminéraleincomplète(PK)entraîneaussiunemortalitéde
50 % alors qu’au niveau du témoin, tous les plants ont repris.
55
Figure 4 : Taux de reprise des aubergines en fonction des traitements
-Effets sur la croissance en hauteur des plants
La figure 5 montre qu’aux premières mesures, la croissance est meilleure avec la
dose Q et la fumure minérale alors qu’elle reste faible avec les doses Q+Q/2 et
Q/2. A la dernière mesure, la dose Q/2 se révèle meilleure tandis que la forte dose
Q+Q/2 donne une faible croissance (cf. photos en annexe 4). On remarque par
ailleursqueletémoinetlafumureincomplètePKdonnentlesplusfaibles
croissances avec tout de même une supériorité du témoin.
100 100
75
100
50 50
0
20
40
60
80
100
120
Témoin FMV Urines Q Urines
Q/2
Urines Q
+Q/2
PK
Traitement
Taux de reprise (%)
56
Figure 5: Effets des doses d’urines sur la croissance en hauteur de l’Aubergine
-Effets sur la croissance en diamètre des plants
Les résultats sont illustrés par la figure 6
Cette figure montre que pour la croissance en diamètre, les différences sont peu
perceptibles entre la fumure minérale et les 3 doses d’urines. Ces 4 traitements
donnent les meilleures croissances par rapport au témoin et à la fumure minérale
incomplète PK. On constate à la dernière mesure que le témoin se révèle meilleur
par rapport au traitement PK.
0
10
20
30
40
50
Témoin FMV Urines Q Urines
Q/2
Urines
(Q+Q/2)
PK
Traitement
Hau te ur e n cm
1ère mesu re
2è mesure
3è mesure
4è mesure
5è mesure
57
Figure 6 : Effets des doses d’urines sur la croissance en diamètre de l’Aubergine
-Effets sur la floraison
Les résultats présentés par la figure 7 montrent que la forte dose semble influencer
négativement la floraison, contrairement à la dose Q/2 qui est suivi de la dose Q.
On remarque que comparativement à la fumure minérale vulgarisée, la floraison
avec la dose Q/2 débute tardivement mais se révèle meilleure avec le temps. Le
témoin donne une floraison faible et reste au même niveau que la fumure
incomplète PK.
Figure 7 : Influence des traitements sur la floraison de l’Aubergine
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
Témoin FMV Urines Q Urin es
Q/2
Urine s
(Q+Q/2)
PK
Traitement
Diamètre en c
m
1ère mes ure
2è mes ure
3è mes ure
4è mes ure
5è mes ure
0
1
2
3
4
5
6
123
période de comptage
Nomb re de fleurs
témoin
FMV
urines Q
urines Q/2
urines (Q + Q/2)
PK
58
3.5.1.2- Discussion
Les résultats obtenus montrent que la dose Q/2 permet une meilleure croissance et
un meilleur développement de l’aubergine. Ces résultats vont vraisemblablement
déterminer les rendements puisque la dernière mesure a été effectuée à 3 mois
après repiquage correspondant à un début de la production.
La forte dose Q+Q/2 ne permet pas un bon comportement des plants. Ceci est
vraisemblablement dû au fait que la forte concentration en azote peut induire une
toxicité du milieu. Nous avons observé que les plants manifestaient un stress
immédiatement après le premier apport de cette dose. Ce qui a conduit
vraisemblablement à une forte mortalité.
La dose Q se révèle meilleure que la dose Q+Q/2 et entraîne néanmoins une
mortalité assez élevée (25 %). Ce résultat confirme l’effet négatif sur la reprise des
plants obtenu en milieu paysan (chap.3, tableau 4) et peut traduire aussi une
toxicité du milieu.
De façon générale, les plants se comportent mieux au niveau du témoin qu’au
niveau du traitement PK. Nous pensons que cela est dû au fait que la fumure
incomplète PK déséquilibre le milieu et peut causer des carences induites. La
floraison avec les urines semble débuter tardivement comparativement à la fumure
minérale vulgarisée. Ceci confirme le prolongement de la récolte constaté en
milieu paysan avec les urines (Chap.3, figure 3). De l’analyse des résultats obtenus
aussi bien en milieu paysan qu’en milieu contrôlé, il ressort que la faible dose
d’urines (17185 litres urines ha
-1
) est la dose optimale agronomique pour la
production des aubergines. En effet elle représente une faible quantité, est sans
effet néfaste sur la reprise des plants et permet une meilleure production.
3.5.2- Evolution de l’azote des urines au cours d’incubation
Les urines humaines constituent une source d’azote pour les cultures maraîchères
et céréalières. Nos investigations en essai vase et en milieu paysan ont permis de
montrer cela. Cependant, les urines ne peuvent être utilisées qu’après dilution à
59
100 % avec de l’eau. Des études antérieures menées par Bonzi et Koné (2004) ont
fait ressortir la difficulté d’utilisation des urines pures. Il s’agit de leur forte odeur
et les brûlures des plants qu’elles causent. Pourtant, lorsque les urines sont diluées
à 100 % avec de l’eau (soit in situ ou avant l’épandage), les odeurs diminuent et la
corrosion également. Dans cette partie de l’étude notre objectif est de mieux
expliquer ce phénomène de corrosion et d’odeur afin de mieux affiner les
méthodes d’épandage de ces « engrais biologiques ».
3.5.2.1-Résultats
-Evolution de la teneur en NH
4
+
des sols incubés
Les résultats sont présentés par la figure 8. Les analyses statistiques sont
présentées en annexe 5.
On remarque qu’à l’instant t0 avant incubation, l’apport d’azote sous forme urines
pures et diluées entraîne une augmentation significative de la teneur en azote
ammoniacal (NH
4
+
) par rapport au témoin. Contrairement à la situation précédente,
l’apport de N sous forme d’urée, n’entraîne pas une augmentation significative de
la teneur en NH
4
+
comparativement au témoin.
A partir du deuxième jour d’incubation, la teneur en NH
4
+
au niveau de l’urée
augmente progressivement et devient statistiquement de même niveau que celle
des urines pures au 8
è
et 10
è
jour.
La teneur en NH
4
+
des urines pures est toujours statistiquement supérieure à celle
des urines diluées sauf à l’instant t0 où elles sont statistiquement au même niveau.
De façon générale, les tendances montrent une baisse des teneurs en azote
ammoniacale au cours de l’incubation pour tous les traitements.
60
Figure 8 : Evolution de la teneur en NH
4
+
des sols au cours de l’incubation
- Evolution de la teneur en NO
3
-
dessolsincubés
Les résultats sont présentés par la figure 9. Les analyses statistiques sont
présentées en annexe 5.
On remarque qu’à l’instant t0 avant incubation, les teneurs en azote nitrique (NO
3
-
)
de tous les traitements ne sont pas statistiquement différents.
A partir du deuxième jour d’incubation ces teneurs augmentent au niveau du
témoin et de l’urée, alors qu’elles baissent d’abord au niveau des urines pures et
diluées avant de remonter par la suite. Cette baisse est significativement plus
élevée avec les urines pures.
Les tendances montrent une augmentation des teneurs en azote nitrique au cours de
l’incubation pour tous les traitements. Cependant, cette augmentation reste
significativement faible avec les urines pures.
0
70
140
210
280
350
024681012
nombre de jours
d'incubation
NH
4+
(mg kg
-1
sol)
témoin
urée
urines pures
urines dilué es
61
A la fin de l’incubation la teneur en azote nitrique au niveau des urines diluées est
2foissupérieureàcellesdutémoinetdel’uréeetprèsde20foissupérieureàcelle
des urines pures.
Figure 9 : Evolution de la teneur en NO
3
-
des sols au cour de l’incubation
- Evolution du pH des sols incubés
Les résultats sont présentés par la figure 10. Les analyses statistiques sont
présentées en annexe 5.
On remarque qu’à l’instant t0 avant incubation, le pH des traitements urines pures
et diluées sont basiques et statistiquement de même niveau, alors que celui de
l’urée est d’abord acide et se classe avec le témoin.
Pendant l’incubation, le pH du traitement urée augmente pour se classer
statistiquement avec ceux des urines pures et diluées dont la basicité persiste.
Après 4 jours d’incubation, le pH des traitements urée, urines pures, urines diluées
commencent à baiser. Cependant, jusqu’à 12 jours d’incubation le pH des
0
10
20
30
40
50
60
70
024681012
nombre de jours
d'incubation
NO
3-
(mg k g
-1
sol)
témoin
urée
urines pures
urine s diluées
62
traitements urines pures et urée est resté basique, alors que celui des urines diluées
devientlégèrementacide(6,4)etstatistiquementdifférentdecesderniers.
Le pH du témoin reste acide tout au long de l’incubation. Il connaît d’abord une
baisse jusqu’au 6
è
jour avant de remonter légèrement entre le 8
è
et 12
è
jour.
Figure 10 : Evolution du pH des sols au cours de l’incubation
3.5.2.2- Discussion
L’ensemble des résultats obtenus montre que la teneur en azote ammoniacal baisse
au cours de l’incubation alors que celle de l’azote nitrique augmente. Ceci traduit
les différentes étapes de la minéralisation de l’azote dans le sol : formation d’azote
ammoniacal (NH
4
+
) et transformation de cet azote ammoniacal en azote nitrique
(NO
3
-
). Ces résultats sont conformes à ceux de Sedogo (1981) et Bacyé (1993).
Selon ce dernier auteur, la minéralisation nette de l’azote dans les sols de bas-fonds
se manifeste par une augmentation rapide des teneurs en NO
3
-
et une chute des
teneurs en NH
4
+
après une semaine d’incubation. On note cependant que les
apports d’urines pures semblent bloquer ce phénomène (au moins pendant les 12
4
5
6
7
8
9
024681012
nombre de jours
d'incubation
pH
témoin
urée
urines pures
urines diluées
63
jours d’observations). En effet, la nitrification est très faible avec les urines pures.
Nous pensons que ceci est dû au fait que les conditions de forte basicité ne
permettent pas une meilleure activité microbienne.
A l’instant t0 avant incubation, l’apport de N sous forme d’urines pures ou diluées
augmente la teneur en azote ammoniacal, contrairement à l’apport d’urée où la
teneur en NH
4
+
reste au même niveau que le témoin. Ce phénomène est dû au fait
que l’azote des urines est essentiellement sous forme ammoniacale, alors que celui
de l’urée subit d’abord une hydrolyse. Ces résultats sont conformes aux propos de
Duthil (1973) ; Sedogo (1981). Selon ces auteurs, l’urée apportée comme fumure
azotée dans le sol subit une hydrolyse en ammoniac par une uréase secrétée par de
nombreux microorganismes du sol en l’espace d’une semaine.
Les résultats montrent que l’évolution du pH est très liée à celle des formes de
l’azote. Conformément aux résultats de Sedogo (1981), au cours de la
minéralisation, la libération de NH
4
+
dans le sol augmente le pH. Par contre, dès
que se manifeste la nitrification, le pH diminue. Cette diminution est due aux ions
NO
3
-
acidifiant le milieu avec les ions H
+
en solution. L’acidification est plus
marquée dans le cas du sol seul (sans apport d’azote).
La dilution des urines a permis une baisse rapide du pH à une valeur qui semble
être optimale à l’activité des bactéries de la nitrification (valeur proche de la
neutralité). Ce qui a permis une meilleure nitrification. Dans ces conditions, l’azote
nitrique est disponible et les conditions de vie sont favorables à la plante. On peut
penser donc que les brûlures constatées avec les urines pures sont liées au fait que
la persistance de la basicité du milieu peut élever la succion du sol et bloquer ainsi
le prélèvement de l’eau et des éléments nutritifs. La forte odeur des urines est
vraisemblablement liée à la forme ammoniacale de l’azote et la dilution permettrait
d’atténuer l’épandage de ce gaz nauséabond. Pour faciliter l’épandage et éviter les
mauvaises odeurs, nous proposons une dilution dés la collecte. Dans ce cas, chaque
bidon de collecte doit contenir au départ une quantité d’eau correspondant à la
moitié de la quantité de remplissage du bidon. Ce qui permettrait de surseoir à la
dernière étape de l’épandage à savoir l’apport d’eau. Le mode d’épandage
64
deviendrait donc : binage-apport d’urines diluées. Cependant, les urines diluées dès
la collecte peuvent ne pas avoir les mêmes effets sur la production que celles
diluées au moment de l’épandage. Des études plus poussées pourront donner plus
d’indications.
3.6- Conclusion
Les urines utilisées à une dose Q/2 correspondant à 17185 litres ha
-1
permettent
une bonne croissance et un bon développement de l’Aubergine. Ce qui permettrait
d’obtenir de bons rendements compétitifs à ceux obtenus avec la fumure minérale
vulgarisée. La forte dose Q + Q/2 influence négativement la croissance et le
développement de l’aubergine. Ceci pourrait être lié à une toxicité du milieu. Des
résultats obtenus en milieu paysan et en milieu contrôlé, il ressort que la faible
dose d’urines Q/2 (17185 litres ha
-1
) est la dose optimale agronomique car
représente une faible quantité, est sans effet néfaste sur la reprise des plants et
permet une meilleure production.
La dilution est impérative pour la valorisation des urines comme sources de
nutriments. Elle atténue les effets toxiques des urines, en améliorant le pH et la
nitrification de l’azote ammoniacale. Cette phase de dilution doit être prise en
compte avec beaucoup de sérieux afin d’éviter les cas de brûlures des plants et de
rendre plus aisée l’épandage des urines en atténuant les mauvaises odeurs. La
dilution au moment de la collecte permettrait d’alléger la tâche à l’épandage.
65
CONCLUSION GENERALE / RECOMMANDATIONS
Cette étude a permis d’aborder la question liée à la valorisation agronomique des
excréta humains, précisément dans le contexte agro-écologique du centre du
Burkina Faso. Les méthodes utilisées aussi bien en milieu paysan qu’en milieu
contrôlé ont permis de dégager les conclusions suivantes :
Les excréta humains sont très riches en nutriments et permettent d’obtenir des
rendements compétitifs à ceux obtenus avec la fumure minérale en culture
maraîchère et céréalière. En culture d’aubergine, les urines sont efficaces à une
dose de 17185 litres ha
-1
. En culture de maïs, les urines ne sont efficaces qu’à une
dose forte de 61110 litres ha
-1
, alors que les fèces sont efficaces à une dose de 980
kg ha
-1
. La combinaison des urines aux fèces donne les meilleurs rendements du
maïs car les urines rendraient plus disponiblelePdesfècesparsolubilisation. La
formule en ce moment pour le maïs (et les céréales de façon générale) serait : 490
kg fèces ha
-1
au labour et 20370 litres urines ha
-1
en fin de montaison.
Lesurinesn’améliorentpasdefaçonremarquable le stock d’éléments nutritifs du
sol et son acidité, malgré leur pH basique. Les fèces par contre peuvent être utilisés
comme amendement, les urines comme engrais d’entretien.
Les éléments nutritifs des excréta humains sont facilement utilisables par les
plantes. En effet, le taux de recouvrement de l’azote des urines est plus élevé que
celui de la fumure minérale. La combinaison des urines aux fèces permet un
meilleur taux de recouvrement du phosphore.
La valorisation agronomique des urines nécessite impérativement une dilution à
100 % avec de l’eau. La dilution diminue les odeurs et évite les brûlures des plants
en améliorant le pH et la formation de l’azote nitrique. On peut envisager la
dilution au moment de la collecte pour faciliter l’épandage.
Les excréta humains sont une source importante d’éléments nutritifs et peuvent
être utilisés pour élever la productivité de nos sols qui sont pauvres en nutriments
majeurs. Les fèces par leur richesse surtout en phosphore (8 fois plus riche que le
fumier) peuvent pallier la carence en cet élément constatée dans nos sols. En
66
raison de leur valeur agronomique très élevée, les fèces permettent de réduire les
doses de matière organique (fumier et compost) à apporter. Ce qui facilite du
même coup le transport au champ et résoudre le problème de la non disponibilité
du fumier. En exemple, à la dose de 6 t de fumier / ha recommandée pour la
production du maïs au Burkina Faso, on a l’équivalent de moins d’une tonne de
fèces / ha (980 kg / ha).
La valorisation agronomique des excréta humains présente un intérêt double. Non
seulement elle permet d’améliorer la productivité de l’agriculture, mais aussi leur
collecte assainit le milieu et améliore le cadre de vie des populations. Les
populations, surtout vivant en zone rurale sont plus vulnérables aux maladies liées
au manque d’hygiène, ce qui entrave leur revenu et constitue du même coup un
obstacle au développement de l’agriculture.
Dans le souci d’une agriculture durable, d’une amélioration du cadre de vie des
populations pour un développement rural durable, les conclusions de cette étude
peuvent être intéressantes. Cependant, des investigations doivent se poursuivrent
afin de :
¾étudier les possibilités d’utilisation des excréta humains comme
substrat de compostage et les expérimenter aussi pour la solubilisation des
phosphates naturels ;
¾étudier la combinaison des urines à l’engrais minéral (urée et NPK)
pour pallier aux éventuels problèmes de disponibilité des urines en quantité
suffisante ;
¾étudier la valeur nutritionnelle des produits récoltés et l’impact des
excréta humains sur la microbiologie du sol ;
¾déterminer le coût de production avec les excréta humains ;
¾l’homme étant au centre de toute action de développement, il doit être
pris en compte dans la recherche ; pour ce faire, il faut évaluer le degré
d’acceptabilité des principes et dimensions de ECOSAN en approfondissant
l’approche sociologique ;
67
¾reconduire l’expérimentation sur les mêmes parcelles afin de connaître
les effets à long terme et les arrières effets des excréta humains sur les sols
cultivés.
68
Bibliographie
Adissoda Y., Guillibert P., oldenburg M. 2004. Assainissement Ecologique :
mode d’emploi. www/2.gtz.de/ecosan/download : benin-mode d’emploi.pdf.
Consulté en mars 2005.
Afnor. 1981. Détermination du pH. (association française de normalisation) NF
ISO 103 90. In : AFNOR Qualité des sols, Paris, 339-348.
Bacyé B. 1993. Influence des systèmes de culture sur l’évolution du statut
organique et minéral des sols ferrugineux et hydromorphes de la zone soudano-
sahélienne (Province du Yatenga, Burkina Faso). Thèse doctorat, université d’Aix
Marseille III. 243p.
Bacyé B. et Moreau R. 1993. Evolution du statut organique et du pouvoir
minéralisateur des sols cultivés dans une région semi-aride (Province du Yatenga
au Burkina Faso). Actes du premier colloque international Ouagadougou du 6 au
10 décembre 1993 : 219-225.
Bado B.V. 1994. Modification chimique d’un sol ferralitique sous l’effet de
fertilisants minéraux et organiques: conséquences sur les rendements d’une culture
continue de maïs. 57p.
Bado B.V., Sedogo M.P., Cescas M.P., Lompo F., Bationo A. 1997. Effets à
long terme des fumures sur le sol et les rendements du maïs au Burkina Faso.
Agricultures. Vol. 6 N°6 : 571-575.
Bationo A., Mokwunye A.U. 1991. Role of manures and crop residue in
alleviating soil fertility constains to crop production with special reference to the
69
Sahelian and Sudanian zones of west africa. Kluwer Academic Publishers: 217-
225.
Bélanger G., Gastral F., Warembourg F. 1994. Carbon balance of tall fescue
(Festuca arundinacea Schreb): effects of nitrogen fertilisation and the growing
season. Annals of Botang, 74: 653-659.
Bélem J. 1990. Effets de l’enrichissement carboné et du type de plateau
multicellulaire sur la croissance et la productivité de transplants de légumes de
champs. Grade Maître ès Sciences. Université de Laval. 67p.
Bjön V., Hokan J., Era S., Anna R.S. 2004. Tentative guidelines for agricultural
use of urine and feaces. Ecosan-Glosing the loop: 101-108.
Bonzi M. 1989. Etudes des techniques de compostage et évaluation de la qualité
des compost : effets des matières organiques sur les cultures et la fertilité des sols.
Mémoire de fin d’études IDR, université de Ouagadougou. 66p.
Bonzi M. 2002. Evaluation du bilan de l’azote en sols cultivés du centre Burkina
Faso : Etude par traçage isotopique
15
N au cours d’essais en station et en milieu
paysan. Thèse Docteur, INPl. 177p.
Bonzi M., Lompo F., Sedogo M.P. 2004. Effet de la fertilisation minérale et
organo-minérale du maïs et du sorgho en sol ferrugineux tropical lessivé sur la
pollution en nitrates des eaux. Communication à la 6è édition du FRSIT,
Ouagadougou, Burkina Faso ; 18pp ; (Lauréat du Prix du Groupe ETSHER/
EIER).
Bonzi M. et Koné A. 2004. Techniques d’utilisation des urines humaines comme
engrais azoté pour les cultures maraîchères, fiche technique.
70
BUNASOLS, 1990. Manuel d’évaluation des terres. Document technique : 110-
118.
Compaoré E., Sedogo P.M. 2002. Influence des pratiques agricoles sur la fertilité
phosphorique dans les sols du Burkina Faso. Communication FRSIT du 11au 18
mai 2002 : 173-180.
CREPA. 2003. Projet de recherche sur l’Assainissement Ecologique. 31p.
CREPA. 2004. Programme régional Assainissement Ecologique. 18p.
Duthil J. 1973. Eléments d’écologie et d’agronomie, éditions J.B. Ballière, tome 3.
656p.
Esray S.A., Jean G., Dare R., Ron S., Mayling S. H., Jeorje V. 2001.
Assainissement Ecologique éd Winblad. 91 p.
FAO. 2004. Use of phosphate rocks for sustainable agriculture. Bulletin FAO
fertiliser and plants nutrition n° 13. 148p.
Francey R., Pickard J., Reed R. 1995. Guide de l’assainissement individuelle.
OMS, Genève. 221p.
Ganry F. 1990. Application de la méthode isotopique à l’étude des bilans azotés
en zone tropicale sèche. Thèse Sciences naturelles, université de Nancy I.354p.
Godefroy J. 1979. Composition de divers résidus organiques utilisés comme
amendement organo-minéral, fruits,oct.1979,vol. 34, n°10 : 579-584.
Gonidanga S.B., Amah K., Adrien A., Cheik T. 2004. Etude du processus
d’hygiénisation des urines en vue d’une utilisation saine en agriculture.
Communication au premier forum du réseau CREPA (2004) : 39-40.
71
Guinko S. 1984. Végétation de la Haute Volta. Thèse de Doctorat d’Etat Sciences
Naturelles. Université de Bordeaux III. 318p.
Guiraud G. 1984. Contribution du marquage isotopique à l’évaluation des
transferts d’azote entre les compartiments organiques et minéraux dans les
systèmes Sol-Plante. Thèse de Doctorat ès Sciences Naturelles, Université P. et M.
Curie, Paris VI. 335p.
Hien V. 1990. Pratiques culturales et évolution de la teneur en azote organique
utilisable par les cultures dans un sol ferralitique du Burkina Faso, Thèse docteur,
INPL. 149p.
Kambiré S. H. 1994. Systèmes de culture paysan et productivité des sols
ferrugineux lessivés du plateau central (Burkina Faso) : effets des restitutions
organiques. Thèse doctorat troisième cycle, université de Dakar. 188p.
Kirchmann H., Petterson S. 1995. human urine-chemical composition and
fertiliser use efficiency. Fertilising Resarch. 40: 149-154.
Lebot J., Andriolo J.L., Garyc, Adamowiczs, Robin P. 1997. Dynamics of N
accumulation and growth of tomato plants in hydroponics: an analysis of
vegetative and finit compoartiments. Colloques INRA : 121-139.
Lompo F. 1993. Contribution à la valorisation des phosphates naturels du Burkina
Faso : études des effets de l’interaction phosphates naturels-matières organiques.
Thèse Docteur Ingénieur. Université nationale de Côte d’Ivoire. 249p.
Morel R. 1996. Les sols cultivés, 2e édition Lavoisier. 389p.
Mustin M. 1987. Le compost : gestion de la matière organique. Ed francois
Dubusc. 954p.
72
Niang Y. 2004. Amélioration du rendement de la tomate par l’utilisation des urines
comme source de fertilisation. Communication au premier forum du réseau
CREPA : 35.36.
Novozansky I. V. J. G. Houba, Van eck R. and w. van vark., 1983. " A novel
digestion technique for multi-element analysis". Commun. Soil Sci. Plant Anal.
14p 239-249.
Ouattara K. 2000. Comportement hydrodynamique des sols ferrugineux tropicaux
sous les effets du travail du sol et des apports de la matière organique. Mémoire
DEA, option pédologie, univ de Cocody. 61p.
Pichot J., Sedogo M.P., Poulain J.F. 1981. Evolution de la fertilité d’un sol
ferrugineux tropical sous l’influence des fumures minérales et organiques.
Agronomie tropicale N° 36 :122-133.
Pieri C. 1989. Fertilité des terres de savane. Bilan de trente années de recherche et
de développement agricole au sud du sahara. Ministère de la coopération-
IRAT/CIRAD. 444p.
Schow N.L., Danteravanich S., Mosbaek H., Tejell J.C. 2002. Composition of
human excreta- a case study from southern Thailand. The science of environment
286 (2002) : 155-166.
Sedogo P.M. 1993. Evolution des sols ferrugineux lessivés sous culture: incidence
des modes de gestion sur la fertilité. Thèse doctorat, université nationale de côte
d’ivoire. 329p.
73
Sedogo, P.M. 1981. Contribution à l’étude de la valorisation des résidus culturaux
en sol ferrugineux et sous climat tropical semi-aride. Matière organique du sol,
nutrition azotée des cultures. Thèse Docteur Ingénieur, INPL NANCY. 135p.
Singare B. 2002. Assainissement Ecologique en milieu sahélien : cas du village de
Sabtenga. Mémoire de fin d’études EIER. 94p.
Walkley A. & Black J. A. 1934. An examination of the Detjareff method for
determining soil organic matter and a proposed modification of the chromatic acid
titration method. Soil Science 37, 29-38.
Walinga I., Van Vark W., Houba V. J. G. et Van der Lee J. J., 1989. Plant
analysis procedures. Dpt. Soil Sc. Plant Nutr. Wageningen Agricultural University.
Syllabus, Part 7 : 197-200.
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