REMERCIEMENTS
Nos remerciements, provenant du fond du cœur, vont vers tous ceux qui, de près ou de loin ont contribué au bon déroulement de ce travail.
Au professeur NGONGO Luhembwe Michel, responsable local des activités du P3 LUB O1 et doyen de la faculté des sciences agronomiques, pour sa sagesse, ses conseils, son soutien, sa disponibilité, et surtout pour nous avoir encadré durant toutes notre formation à l’UNILU.
A notre directeur KIATOKO Mangeye Honoré, Professeur ordinaire, pour l'encadrement de notre formation de zootechnicien et pour avoir accepté de diriger et de suivre ce travail et surtout pour sa disponibilité et son dévouement,
Au professeur Pierre DUEZ, responsable belge des activités du P3 LUB O1, pour sa sagesse, ses conseils son soutien et sa disponibilité
A Jean-Luc HORNICK, assistant au Service de Nutrition de la faculté de Medecine Veterinaire de l’Université de Liège,
Aux responsables de la Coopération Universitaire au Développement (CUD) pour nous avoir permis d'entreprendre ces recherches,
A mon cher master Tolérant Lubalega pour sa bonne foi et sa disponibilité dans mes deplacements de collecte des échantillons.
Au personnel de la faculté des sciences agronomiques de l’UNILU, en particulier et au personnel de la faculté de Médecine Vétérinaire, qui nous ont aidés, de près ou de loin,
A toutes les connaissances collègues et amis de la faculté et ceux de P3,
Nous disons sincerment merci.
DEDICACES
Je dédie ce modeste travail :
A la mémoire de mon feu père MUAMBA Anatole
A ma mère Clémentine MUSASA, pour ses souffrances endurées, et sa jeunesse sacrifiée pour me permettre d'être parmi les meilleurs. Elle qui m'a tout donné, et je lui dois tout, pour son amour maternel, qui a positivement façonné mon avenir.
A mes frères et sœurs que j'aime tant:Martin MULUNDA, Jacqueline MANYONGA., Pascal KAZADI, Apollinaire TSHISHI, Jules TSHISULU, feu Anatole MUAMBA vubens, Papy MUSASA et Solange KASEYA pour leur soutien moral et leurs sacrifices le long de ma formation.
A mon épouse Claudine LUSAMBA et à nos chers enfants : Sara MANYONGA, Djenie MUSASA, Stella MATANDA, Jensen Marc TSHIBANGU, Davina MWANZA et les jumeaux Meschack TSHISHI et Schadrack MUAMBA.
A mes cousins, mes beaux frères et belles sœurs,
A toute ma famille sans exception et
A mes chers amis
LISTE DE TABLEAUX, FIGURES ET PHOTOS.
Les tableaux
Tableau 2.1. Composition et valeur nutritive des quelques pâturages et aliments pour
bétail.
Tableau 2.2. Besoins nutritionnels des ruminants
Tableau 5.1. Effet de trempage dans l’eau chaude et de scarification sur la germination, le
stade de deux feuilles et le taux de survie des graines d’Adenodolichos
rhomboideus.
Tableau 5.2. Concentrations moyennes des matières sèches de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Tableau 5.3. Concentrations moyennes des protéines brutes (%MS) de fourrages
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Tableau 5.4.Composition chimique, digestibilité, valeur azotée et valeur énergétique moyennes (%MS) du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus récolté à Lubumbashi en fonction de sites et de topographies
Tableau 5.5. Concentrations moyennes de la matière grasse (%MS) de fourrages
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Tableau 5.6. Concentrations moyennes des matières minérales (%MS) de fourrages
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Tableau 5.7. Concentrations moyennes des fibres brutes (%MS) de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Tableau 5.8. Concentrations moyennes des extractifs non azotés (%MS) de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Tableau 5.9. Variation des teneurs moyennes en minéraux dans les sols colonises par Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons
Tableau 5.9. Variation des teneurs moyennes en minéraux dans les sols colonises par Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons
Tableau 5.11. Valeurs moyennes des minéraux des topographiques des sols colonisés par
Adenodolichos rhomboideus
Tableau 5.12. Variation des teneurs moyennes en minéraux dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et des topographies
Tableau 5.13. Effet de lavage sur les teneurs moyennes et la variation de la contamination de minéraux dans les fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et des topographies
Tableau 5.14. Teneurs moyennes de minéraux de fourrage lavé et non lavé des topographies
Tableau 5.15 Test des substances anti-nutritionnelles dans les feuilles, les graines et les
Coques d’Adenodolichos rhomboideus.
Tableau 5.16. Matrices des corrélations totales entre variables pour le fourrage non lavé
Tableau 5.16. Matrices des corrélations totales entre variables pour le fourrage non lavé
Tableau A.1 : Composition chimiques de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction des sites et des topographies
Tableau A.2 : Digestibilité, valeur azotée et valeur énergétique du fourrage
d’Adenodolichos rhomboideus
Tableau A.3. : Teneur en minéraux de sol colonisés par Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons.
Tableau A.4. : Teneur en minéraux de fourrage d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites, de topographies et du lavage.
Tableau A.5. : Teneur en minéraux dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies
Tableau A.6 : Valeurs propres et valeurs cumulées des axes des ACP de fourrage non lavé
Tableau A.7: Valeurs propres et valeurs cumulées des axes des ACP de fourrage lavé
Les figures
Figure. 3.1. : L’arc cuprifère katangais en couleur plus foncée.
Figure. 3.2 : Exploitation minière au Katanga et pollutions métallifères y afférentes
Figure.3.4 : Trois stratégies adoptées par les plantes pour la tolérance aux métaux lourds
Figure 5.1. Variation de taux de germination (TG), de stade de deux feuilles (SDF) et de taux de survie (TS) des graines d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de trempage dans l’eau chaude (TR), de la scarification (SC) et de témoin non traité ( NT)
Figure 5. 2. Variation de la digestibilité de la matière organique du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.3. Variation de la matière azotée digestible (%) du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies
Figure 5.4. Concentration énergétique (UFL) des fourrages d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.5. Concentration énergétique (UFV) des fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en
fonction de sites et de topographies.
Figure 5.6. Concentration énergétique (EM petits ruminants) des fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.7. Concentration énergétique (EM bovins) des fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.8. Variation des teneurs en calcium des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons.
Figure 5.9. Variation des teneurs en phosphore des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons.
Figure 5.10. Variation des teneurs en cuivre des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons
Figure 5.11. Variation des teneurs en cobalt des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons
Figure 5.12. Variation des teneurs en zinc des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons
Figure 5.13. Variation des teneurs en plomb des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites, de topographies et des horizons
Figure 5.14. Variation des pH des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus en fonction
de sites, de topographies et des horizons.
Figure 5.15. Variation des teneurs en Calcium dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction de sites et de topographies
Figure 5.16. Variation des teneurs en phosphore dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies
Figure 5.17. Variation des teneurs en cuivre dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction de sites et de topographies
Figure 5.18. Variation des teneurs en cobalt dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction de sites et de topographies
Figure 5.19. Variation des teneurs en Zinc dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction de sites et de topographies
Figure 5.20. Variation des teneurs en plomb dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.21. Effet du lavage sur les teneurs en calcium de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.22. Effet du lavage sur les teneurs en phosphore de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.23. Effet du lavage sur les teneurs en Cuivre de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Figure 5.24. Effet du lavage sur les teneurs en Cobalt de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies
Figure 5.25. Effet du lavage sur les teneurs en zinc de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies
Figure 5.26. Effet du lavage sur les teneurs en plomb de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies
Figure 5.27. Cercles de corrélation des variables d’Adenodolichos rhomboideus plan axes 1-2
(a), axes 1-3 (b) et axes 2-3 (c) (sol, racines et fourrages non lavé)
Figure 5.28. Cercles de corrélation des variables d’Adenodolichos rhomboideus plan axes 1-2
(a), axes 1-3 (b) et axes 2-3 (c) (sol, racines et fourrages lavé)
Figure A.1.: contribution des axes pour les ACP de fourrages non lavé
Figure A.2. : Contribution des axes pour les ACP de fourrages lavé
Les photos
Photo 1 : Plante d’Adenodolichos rhomboideus en pleine saison sèche.
Photo 2 : Carrière à ciel ouvert : une forme de pollution et destruction des écosystèmes
Photo 3: Les rejets des carrières : destruction de la végétation naturelle et contamination des
sols.
Photo 4. Ancienne carrière de Kasombo(II) abandoné (Gécamines)
Photo 5 : Dégradation de la végétation et larges bandes de sol dénudé par les retombées des
poussières métallifères au niveau du cimetière de la GCM.(Lubumbashi).
Photo 6. : Graines d’Adenodolichos rhomboideus non traitées en test de germination attaqué
par les champignons.
Photo 7 : Graines d’Adenodolichos rhomboideus traitées à l’eau chaude en test de
germination.
Photo 8 : micro profil sur Adenodolichos rhomboideus
Photo 9 : Echantillon de sol d’un même profil (horizon 1 et 2)
Photo 10 : Fourrage vert d’ Adenodolichos rhomboideus en pleine saison sèche
Photo 11 : racines d’ Adenodolichos rhomboideus
Photo 12 : Adenodolichos rhomboideus en pleine floraison
LES ANNEXES
Annexe A : Composition chimique, Digestibilité, valeur azotée et valeur énergétique du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus
Annexes A2 : Teneurs en minéraux dans le sol, les racines et le fourrage
Annexes A.3 : Contribution et valeurs des axes d’ACP
Annexes A.4. : Photo d’Adenodolichos rhomboideus
LES ABREVIATIONS
- AFNOR= association française de normalisation
- bv = bovins
- CB= cellulose brute
- dMO= digestibilité de la matière organique
- E= est
- EM= énergie métabolisable
- ENA= extractifs non azotés
- ES= erreur standard
- ETMs= éléments traces métalliques
- f= feuilles
- FB= fibres brutes
- g= grammes
- Gécamine= générale des carrières et des mines
- GQM= gain quotidien moyen
- h1= horizon 1 (de surface)
- h2= horizon 2
- INRA= institut national de la recherche agronomiques
- Kcal= kilocalorie
- Kg= kilogramme
- MAD = matières azotées digestibles
- MAT= matière azotée totale
- MF= matières fraîches
- MG= matière grasse
- mg= milligramme
- MM=matières minérales
- MO= matière organique
- MOD= matière organique digestible
- MS= matières sèches
- NGG= nombre des graines germées
- NS= non significatif
- NT= non trempées
- PB= protéines brutes
- pH= potentiel d’hydrogène
- ppm= partie par million
- pr = petits ruminants
- r= racines
- s= sol
- S= sud
- SC= scarifiées
- SDF= stade deux feuilles
- ST= signification
- SW= sud ouest
- TG= taux de germination
- TR= trempées
- TS= taux de survie
- UBT= unité bétail tropical
- UFL=unités fourragères lait
- UFV= unités fourragères viande
RESUME
Adenodolichos rhomboideus est une plante qui reste verte pendant la longue saison sèche qui caractérise la région du haut Katanga (Sud Est du Katanga).
Notre travail consiste à étudier les gammes de pH, des éléments traces métalliques de sol où pousse cette espèce et à étudier le potentiel nutritif de son fourrage.
Ceci a permis de remarquer qu’Adenodolichos rhomboideus est caractérisé par :
- la présence sur des sols ayant de valeurs de pH comprises entre 5,8 à 6,7 ;
- la présence sur des sols contaminés jusqu’à des teneurs totales de 2820 mg/Kg de cuivre, 1660 mg/Kg de cobalt, 580 mg/Kg de Zinc et 212 mg/kg de plomb de sol sec ;
- des teneurs dans les racines allant jusqu’à 92 mg/kg de Cuivre, 35 mg/kg de Cobalt, 80 mg/kg de Zinc et 140 mg/kg de Plomb de matières sèches ;
- des teneurs élevées en protéines brutes (jusqu’à 170 g/Kg MS) semblables à celles de la plupart des fourrages des légumineuses usuelles ;
- une bonne digestibilité de la matière organique ;
- des meilleures concentrations en valeurs fourragères ;
- une bonne digestibilité de la matière azotée ;
- la présence des certains facteurs anti nutritionnels ;
- une contamination tellurique très importante pour tous les éléments traces métalliques étudiés dans ce travail sur deux des trois sites, les plus exploités, où les échantillons ont été récoltés.
INTRODUCTION
La production animale reste l’une de priorités du secteur agricole dans les pays en voie de développement comme la République Démocratique du Congo. Elle est liée à plusieurs paramètres dont l’alimentation, le climat, les maladies, les techniques d’élevage et autres. L’alimentation animale est l’un des facteurs les plus importants dans l’élevage.
Chez les ruminants domestiques l’essentiel des ressources fourragères provient de la végétation spontanée (prairies, parcours de savane et steppe). La contribution des pâturages et prairies améliorées ou artificielles et de culture fourragères, bien qu’en constante augmentation, reste encore négligeable. Il en va de même pour la part des aliments concentrés dans l’alimentation des ruminants. De plus la récupération des sous produits des cultures ainsi que des agro-industries est loin d’être complète, sauf dans des régions de petites exploitations mixtes où les pâturages sont rares ou inexistants (Rivière, 1991).
La productivité des pâturages tropicaux est extrêmement variable dans le temps et dans l’espace. L’alimentation des ruminants domestiques est presque strictement basée sur l’herbe des pâturages. Cependant les pâturages tropicaux sont tenu responsables de la faible productivité des herbivores domestiques. Plusieurs facteurs sont à la base de la mauvaise qualité des fourrages tropicaux. Parmi ces facteurs nous avons les facteurs climatiques, les facteurs génétiques, les facteurs humains et les facteurs liés au sol.
Notre étude sera effectuée au sud-est de la R.D. Congo pendant la saison sèche. La région du Sud Katanga (Haut-Katanga) appartient au domaine Zambézien, élément de la région Soudano zambézienne. Mise à part la végétation aquatique et marécageuse, où on peut noter, entre autre la présence de certaines Cypéracées, la végétation de la région se regroupe en végétation de « DEMBO», en savane arbustive, en forêt claire « MIOMBO » et en relies de la forêt climatique « MUHULU » (Risopoulos, 1966). Cette région est caractérisée par une faible densité de la couverture graminéenne, une longue saison sèche, une forte pression démographique et une prolifération des exploitations minières qui ne favorisent pas du tout une bonne exploitation des ruminants.
Cette situation, qui favorise la faible disponibilité en pâturages naturels avec la forte sècheresse (environs 7 mois), oblige les fermiers à faire recours aux concentrés qui coûtent très chers, aux foins ou pailles qui sont des aliments très pauvres constitués des tiges riches en tissus lignifiés. Elles contiennent 75% au moins de parois dont 10% de lignine et ont de ce fait une très faible digestibilité. Elles sont très pauvres en azote, ainsi qu’en phosphore et autres minéraux, ce qui contribue à limiter encore leur ingestibilité. Lorsque les pailles sont disponibles ad libitum comme seul aliment, elles ne couvrent en général que la moitié ou les deux tiers des besoins d’entretien des ruminants (Jarrige, 1988). Cette situation amène les animaux à mobiliser les réserves corporelles. Pendant cette période les animaux souffrent de la sous alimentation avec comme conséquence la baisse de performances de croissance, de production et de reproduction (Kiatoko, 1972). Si les pratiques du berger influencent significativement le régime alimentaire des bovins, il n'en est pas de même pour les petits ruminants ; les ovins restent sensibles à la variation saisonnière du disponible fourrager et les caprins subissent plutôt l'effet d'une sécheresse prononcée. (Tezena, 1994).
Il est nécessaire de trouver des solutions permettant une bonne gestion alimentaire des ruminants, capable de faire maintenir, non seulement les besoins d’entretien, mais aussi une bonne performance uniforme pendant toute l’année. Pour améliorer les conditions d’élevage en République Démocratique du Congo en général et au Sud Katanga en particulier, incluant celles des ruminants, il faut développer des méthodes d’élevage fondées sur la rationalisation des dépenses investies dans ce domaine. A cet effet, il s’avère opportun d’utiliser les ressources alimentaires disponibles localement en vue de baisser le coût de production. Pour en arriver là, le choix des espèces végétales adaptées aux conditions des sols de ce milieu et résistant à la sècheresse pourrait répondre à ces exigences.
Une légumineuse herbacée capable de répondre à ces exigences est Adenodolichos rhomboideus (O. Hoffm) Harms. Le fourrage des légumineuses est toujours plus riche en azote que celui des graminées. Tout au long de l’année, sa richesse en matières azotées digestibles (MAD) reste élevée. Cette relative stabilité de la valeur nutritive procure une plus grande souplesse d’exploitation. Même en saison sèche, même sous forme de foin, elles gardent une valeur protéique correcte. (César et Abdoulaye, 2000)
Adenodolichos rhomboideus pousse sur des sols normaux et sur des sols modérément à fortement contaminés par des métaux lourds dû à l’exploitation minière dans le sud est du Congo, elle est métallorésistante largement répandue dans cette zone (Malaisse et al, 1999 ; Meerts, 2008).
Elle garde ses feuilles vertes pendant toute l’année à cause notamment de son enracinement très profond dont les racines sont des rhizomes et n’est pas accumulatrice des métaux lourds. Elle représente donc une source alternative potentielle d’ingrédient alimentaire surtout en saison sèche en remplacement des légumineuses usuelles non disponibles en cette période.
Cette espèce n’a pas encore été objet d’étude dans nos milieux sur l’alimentation des animaux d’élevage. Une autre espèce du même genre, Adenodolichos paniculatus, a été beaucoup plus étudiée comme fourrage de saison sèche au Nigeria (Omokanye et al, 2001 ; Wolfgang Bayer, 1990 ; Asare et al, 1984 ; Dung et al, 2000).
Les objectifs de ce travail sont entre autres la mise en évidence des gammes des valeurs de pH et de certains métaux lourds, caractéristiques du milieu, des sols où pousse Adenodolichos rhomboideus, la composition chimique de fourrage en saison sèche, la détection de quelques principes antinutritionnels et l’effet de lavage de fourrage récolté sur des sites miniers autour de Lubumbashi sur la contamination tellurique.
Hormis le résumé, l’introduction, la conclusion et les perspectives, la présente étude est articulée en deux parties notament les généralités et l’expérimentation avec cinq chapitres à savoir :
Le premier chapitre porte sur la description d’Adenodolichos rhomboideus ;
Le deuxième chapitre parle de la valeur nutritive des fourrages ;
Le troisième chapitre se base sur la zone miniere du katanga ;
Le quatrième chapitre est axé sur le milieu, materiel et methodes d’étude ;
Le cinquième chapitre présente et discute les resultats.
PREMIERE PARTIE : GENERALITES
Chapitre I. DESCRIPTION D’ADENODOLICHOS RHOMBOIDEUS (O. Hoffm) Harms
1.1. Synonymie
* Nom accepté dans la liste de contrôle et la base de données Plantes africaines
Adenodolichos rhomboideus var. rhomboideus (O.Hoffm.) Harms [family FABACEAE]
• ≡ Dolichos anchietae Hiern
• ≡ Adenodolichos euryphyllus Harms
• ≡ Adenodolichos nanus R.E.Fr.
• ≡ Adenodolichos anchietae (Hiern) Harms
• = Dolichos rhomboideus O.Hoffm.
• ≡ Adenodolichos pachyrhizus De Wild.
* Noms vernaculaires: Kitutula (dialecte Kitabwa); Pande (Luiswishi); Kinkampe(dialecte tshiluba).
1.2. Classification systématique
Règne : Plantae
Sous-règne : Tracheobionta
Embranchement : Magnoliophyta
Classe : Magnoliopsida
Sous-classe : Rosidae
Ordre : Fabales
Famille : Fabaceae (Leguminosae, Papilionaceae)
Sous-famille : Faboideae
Genre : Adenodolichos
Espèce : A. rhomboideus
Les Fabacées sont des plantes à feuilles composées alternes, parfois stipulés et stipelées, à pétiole épaisse à sa base, heterochlamides, dialypétales, souvent zygomorphe et papilionacés, toujours monocarpellés. Présence de nodules racinaires dans lesquelles se trouvent les bactéries fixant l’azote atmosphérique. C’est le plus grand ensemble angiospermien, cosmopolite, prédominant en individus et en espèces dans différents biomes, et surtout en région tropicale (Spichiger et al., 2002).
1.3. Description morphologique
Cette espèce est une plante vivace à souche ligneuse ; tiges herbacées ou ligneuses à la base, étalées ou redressées, de 10-50cm de long, sillonnées à l’état jeune, pubescentes, à poils gris jaunâtres, à glabrescentes.
Feuilles : 3-folliées ; stipules ovales-oblongues à lancéolées, de 3-6 mm de long et 1,5-2,5 mm de large, rapidement caduques ; pétioles de 5-24 cm de long, pubérulent à glabre ; rachis de 5-35mm de long ; folioles à stipelles filiformes, de 2-5mm de long, persistantes ; pétiolule épais, rugueux, de 3-7mm de long ; limbe ovale à losangique, arrondi aux extrémités, de 4-16 cm de long et 3-12 cm de large, subcoriace, apprimé-pubérulent à glabre et luisant en dessus, pubescent sur les nervures à glabrescent et mat en dessous, nervures latérales 9-12 paires, droites, fortement en relief en dessous ; veinules fortement en relief en dessous.
Racèmes dressés, terminaux et axillaires, parfois plus ou moins paniculés, plus ou moins denses, surtout vers le sommet, de 10-40 cm de long ; rachis tomenteux à pubescent à poils jaunâtre, bractées ovales, assez brusquement et courtement acuminées, plus ou moins rétrécies vers la base ou largement lancéolées, de 3-7mm de long et 1,2-2,5mm de large, plus ou moins caduques.
Fleurs rose foncé à bleu rose, de 1-1,5 cm de long et 0,7- 1 cm de large ; pédicelle de 3-12 mm de long, tomenteux ; bractéoles situées vers le sommet du pédicelle, linéaire, de 2,5- 4 mm de long, plus ou moins persistantes ; calice de 7,5 – 11 mm de long, tomenteux à pubérulent à poils jaunâtres et glanduleux, à tube de 4mm de long ; lobes oblongs- lancéolées, de 6-8mm de long, apprimés- pubérulent à l’intérieur ; lèvre supérieure bilobée jusque 1/4 à 1/3 de sa longueur ; étendard suborbiculaire, arrondi aux extrémités ou émarginé au sommet, de 12-14 mm de long et plus au moins 10 mm de large, muni à la face interne de 2 appendices triangulaire ; ailes obovales – oblancéolées, de 10- 12mm de long et 5mm de large , à éperon atteignant 3 mm de long ; carène de 9- 10mm de long et 3- 4mm de large, auriculé à la base, courtement acuminée ; ovaire de plus au moins 4mm de long , tomenteux, à poils jaunâtres ; style de 6-7mm de long .
Gousses de 4-5 cm de long et 1-1,2 cm de large, pubérulentes à glabres.
Graines subglobuleuses, de plus au moins 8mm de diamètre.
1.4. Distribution
Cette espèce se trouve à divers endroits : dans le Haut-Katanga ( à Likasi, Kambove, Kundelungu, Lusinga, Masombwe, Kipushi, Kinsevere, Luiswishi, Kasombo, Lubumbashi, Tshinsenda, …).
Elle se rencontre également en Angola, en Zambie et dans d’autres pays d’Afrique Australe. (I.N.E.A.C, 1954)
1.5. Habitat
Cette espèce pousse sur des sols normaux, et sur des sols moyennement à fortement contaminés (Meert, 2008). On la retrouve sur les plateaux, les versants et les dembo d’empoisonnement des collines riches en cuivre et/ou cobalt.
Elle pousse en savanes herbeuses d’altitude, en savanes arbustives, dans la forêt claire; et aussi sur des sables périodiquement mouillés (I.N.E.A.C, 1954)
1.6. Usage
Les racines sont utilisées comme remède contre la toux. (I.N.E.A.C, 1954)
Photo 1 : Plante d’Adenodolichos rhomboideus en pleine saison sèche.
Adenodolichos rhomboïdeus est parmi les légumineuses fourragères dont le rôle alimentaire est certain en temps de sécheresse. Les légumineuses sont les plantes de la famille des Leguminosae ou Fabaceae selon la classification classique, ou de la sous-famille des Faboideae selon la classification phylogénétique. Ces plantes présentent un grand intérêt tant sur le plan agronomique où elles contribuent à enrichir le sol en azote grâce au rhizobium et constituent un bon précédant pour les céréales, que sur le plan nutritionnel par leur apport en énergie et en protéines.
Cependant dans les domaines agricole et économique, le terme désigne plus spécifiquement les espèces cultivées dans un but alimentaire, tant pour l’alimentation humaine qu’animale. On distingue donc les légumineuses fourragères (trèfle, luzerne, sainfoin,…) consommées soit directement par pâturage de prairie, soit récoltées et nourri sous forme de fourrages verts, ou déshydratées et les légumineuses cultivées pour leurs graines (haricot, pois, fève,…).
D’une manière générale, les graines et les fruits (gousses) des légumineuses tiennent peu de place dans l’alimentation animale, parce que les plantes de cette famille sont généralement cultivées pour l’alimentation humaine et que les cultures sont effectuées à l’échelon familial, sur de petites surfaces, et donnent une faible production ne laissant que peu ou pas de disponible (Rivière, 1991).
Il convient de noter que la valeur énergétique des légumineuses est excellente et les fortes teneurs en matières azotés à haute digestibilité en font des produits très intéressants, que l’on peut utiliser comme les tourteaux pour complémenter des rations à base des céréales ou des tubercules.
Par ailleurs, les légumineuses fourragères sont plus riches en calcium que les graminées. C’est ainsi, la composition en minéraux des fourrages varie en fonction de l’espèce botanique, les teneurs en phosphore et en calcium des graminées diminuent avec l’âge de la plante alors que les légumineuses s’enrichissent au contraire en calcium en vieillissant (Rivière, 1991).
Chapitre II. VALEUR NUTRITIVE DES FOURRAGES
2.1. Notion de la valeur alimentaire
Le terme valeur alimentaire d’un fourrage recouvre deux notions complémentaires :
- La valeur nutritive d’un fourrage est sa concentration en principes nutritifs (énergie, protéines, minéraux, vitamines) digestible par l’animal (Jarrige, 1988).
- Son ingestibilité, c’est-à-dire la quantité volontairement ingérée par l’animal (Demarquilly et Weiss, 1970).
D’après Jarrige (1988) et Soltner (1999) l’estimation plus précise de la valeur d’un fourrage peut être obtenue à partir d’une analyse au laboratoire.
Les méthodes d’estimation de la valeur nutritive des aliments reposaient principalement sur leur composition chimique (INRA, 1981 ; Jarrige, 1988)
Une méthode enzymatique associant la pepsine et une cellulase permet de prévoir la digestibilité des fourrages (Adamson et Terry 1980 ; Demarquilly et Jarrige, 1981 ; Aufrere et Michalet-Doreau, 1983 et 1988 ; Aufrere et Demarquilly, 1989).
Cependant, la valeur alimentaire est susceptible de variations importantes qui sont liées aux conditions agro écologiques (sol et climat), aux conditions d’exploitation (fertilisation, stade de coupe), aux procédés de conservation (fenaison, ensilage) et aux stades de développement (Jarrige, 1981).
2.2. Composition chimique des fourrages
Selon Lapeyrone (1982), la proportion de différents constituants organiques fournis par l’analyse permet de déterminer sa valeur nutritive. L’évolution pondérale d’un rendement en matière verte doit être exprimée par la teneur en matière sèche du produit, celle-ci peut être très variable avec les espèces, les conditions d’exploitation et le stade de coupe. Les opérations d’analyse comprennent les recherches suivantes : matière sèche (MS) ; matières minérales (MM), matières azotées totales (MAT), matière grasse (MG) et cellulose brute (CB). Les extractifs non azotés (ENA) étant obtenus par différence.
Tout produit végétal est constitué de cellulose dont les éléments protoplasmiques et membranaires sont de compositions différentes.
La membrane est constituée de cellulose vraie, dont le degré de polymérisation en hémicellulose, en lignine et en substances pectiques varie avec l’âge et l’organe considéré.
Le tableau ci-dessous donne, pour certains pâturages et aliments, la composition chimique et la valeur nutritive pour le betail.
Tableau 2.1. Composition et valeur nutritive des quelques pâturages et aliments pour le bétail.
Aliment 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
UFL/Kg MS 0,71 0,76 0,73 0,76 0,64 0,75 0,8 0,49 0,78 0,93 0,70 0,42 0,62
UFV/Kg MS 0,62 0,69 0,65 0,68 0,55 0,68 0,74 0,4 0,72 0,89 0,63 - -
PDIA(g/Kg MS 11 11 26 11 16 22 - - - - - - -
PDIN(g/KgMS) 30 30 72 30 43 60 - - - - - 22 105
PDIE(g/KgMS) 61 64 77 64 60 73 - - - - - 44 88
MO(g/KgMS) 949 903 937 927 922 917 886 796 885 926 948 - -
MAT(g/KgMS) 47 47 115 47 69 96 114 40 69 497 231 35 163
CB(g/KgMS) 308 273 291 281 326 276 223 340 311 71 120 - -
ENA(g/KgMS) 21 17 13 18 32 27 - - - - - - -
MM(g/KgMS) 51 97 63 73 78 83 - - - - - - -
Ca(mg/KgMS) 3106 2252 3372 7340 5160 3943 3837 3490 9250 2449 2900 - -
P(mg/KgMS) 945 673 664 694 1160 1839 2332 1290 920 13488 4809 - -
Mg(mg/KgMS) 3640 1420 1676 1508 2268 7471 2087 3490 2900 - - - -
Sources : ((1) à (11) Dehareng et Pozy, 1996 cité par Mbayahaga, 2000; (12), (13) Carrouée et al., 2003)
Légende :
(1) Dominance Eragrostis Hyparrhenia sp, (2) Eragrostis- Hyparrhenia-Exottheca , (3) Eragrostis-Hyparrhenia-Loudetia ; (4) Loudetia . (5) Themeda-Exotheca, (6) marais a dominance Cyperus latifolius ; (7) Feuilles de Mais ; (8) Paille de riz ; (9) Feuilles de sorgho ; (10) Tourteau de coton ; (11) Drêche de brasserie ; (12) Paille de blé ; (13) Foin de luzerne.
CB. Cellulose brute, CB cellulose brute, MAT ; matière azotée totale, MG . matière grasse, MO. Matière organique, MS matière sèche, PDIA, protéines digestibles dans l’intestin d’origine alimentaire, PDIE. Protéines digestibles dans l’intestin d’origine alimentaire et microbienne permises par l’apport d’énergie, PDIN protéines digestibles dans l’intestin d’origine alimentaire et microbienne permises par l’apport d’azote, UFL, unité fourragère lait, UFV. Unité fourragère viande.
2.3. Valeur nutritive
C’est le pourcentage ou quantité de l'élément considéré par unité de masse de l'aliment (Meyer, 2009). La valeur nutritive d’après Whitteman (1980) et Clément (1981), c’est la capacité d’un aliment ou d’une ration à couvrir les besoins nutritionnels d’un animal. Selon Soltner (1986), la valeur nutritive représentée par la valeur énergétique et la valeur azotée, dépend surtout de la digestibilité de la matière organique de l’aliment.
Les méthodes d’étude de digestibilité utilisées dans la prévision de la valeur nutritive des aliments peuvent être résumées ainsi :
2.3.1. Méthodes analytiques
Ces méthodes utilisent les équations de régression à partir des analyses chimiques. En effet la valeur énergétique ou azotée d'un aliment dépend avant tous de sa composition chimique et particulièrement de sa teneur en MAT. Les équations utilisées sont le fruit d'un très grand nombre de travaux (Jarrige, 1980 ; Morrison, 1976, INRA, 1989 ; Grimaud et al., 2006 ; Richard 1987 ; Andrieu et Demarquilly, 1987 ; 1NRA, 1978(a) ; INRA, 1988 ; Rakotozandriny, 1993, Schroeder, 2004 ; Rivière, 1991).
Actuellement on utilise aussi une nouvelle technique, SPIR (en français : Spectrométrie Proche Infra Rouge) ou NIRS (en anglais : Near Infrared Reflectance Spectroscopy). C’est une méthode rapide (25 fois plus rapide que les procédures conventionnelles de laboratoire) et moins coûteuse (Schroeder, 2004). La reflectance de la radiation infra rouge, par le spectrophotomètre, est convertie en énergie électrique à l’ordinateur où elle est interprétée. Chaque composant organique majeur du fourrage (aliment) reflète une lumière caractéristique absorbée puis reflétée, différente de celle des autres composants.
2.3.2. Méthode in Vitro
Actuellement, deux méthodes majeures sont à la base des techniques in vitro d’estimation de la valeur nutritive des aliments chez les ruminants, à savoir la méthode en deux étapes et la méthode de production de gaz
2.3.2.1. Méthode en deux étapes (méthode de Tilley et Terry)
La technique de Tilley and Terry ; Elle représente globalement les processus qui ont lieu dans les sacs stomacaux du ruminant. La première étape simule la digestion ruminale par l’intermédiaire de la fermentation anaérobique du substrat en l’inoculant le jus de rumen. Dans la deuxième étape l’aliment subit l’action de la pepsine qui élimine les protéines non digérées dans le rumen, simulant ainsi la digestion stomacale. La technique permet donc de mesurer le taux de dégradation de la matière sèche de l’aliment étudié. Plusieurs adaptations de cette méthode se sont plus tard développées dont l’ajout d’une troisième étape qui consiste à faire une hydrolyse au détergent neutre afin d’éliminer les contaminations microbiennes et les résidus insolubles dans la pepsine qui tendent à minimiser le taux de dégradation mesuré (Goering et Van Soest, 1970).
Différentes techniques enzymatiques constituent d’autres formes d’adaptation importante de la méthode originale en deux étapes. Elles remplacent le jus de rumen par la cellulase (Terry et al., 1978 ; Aufrere et Michalet-Doreau, 1988) et écartent ainsi l’utilisation d’animaux fistulés pour récupérer l’inoculum. Plus de précision dans l’estimation de la valeur nutritive serait obtenue avec ces techniques enzymatiques (Jones et Theodorou, 2000).
2.3.2.2. Méthode de production de gaz (méthode de Menke)
La méthode de production de gaz de Menke et al. (1979) est aujourd’hui largement utilisée pour estimer la digestibilité des aliments pour les ruminants (Menke et Steingass, 1988 ; Getachew et al., 2004). Elle a été développée, au début des années soixante-dix à l’Université d’Hohenheim en Allemagne, d’où le nom de méthode HFT (Hohenheimer Futterwert Test) que lui attribuent certains auteurs (Giger-Reverdin et al., 1998). A la différence de la technique en deux étapes décrite précédemment qui mesure le taux de disparition potentiel du substrat, cette méthode mesure la production de gaz issue de la fermentation du substrat en milieu anaérobie en présence des micro-organismes du rumen. En effet, de la fermentation des hydrates de carbone, particulièrement l’amidon et les parois cellulaires, résulte le dégagement d’acides gras volatils, de gaz carbonique et de méthane. Théoriquement, les principales réactions qui se déroulent dans le rumen sont les suivantes (Hungate, 1966 cité par Williams, 2000) :
1 mol Hexose + 2H2O 2 Acétate + 2CO2 + 4H2
1 mol Hexose + 2H2 2 Propionate + 2H2O
1 mol Hexose 1 Butyrate + 2CO2 + 2H2
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O
La quantité totale de gaz produite étant proportionnelle à la quantité de substrat dégradée. La mesure du volume de gaz dégagé permettrait d’estimer le taux de dégradation. La technique originale décrite par Menke et al. (1979) utilise des seringues de 100 ml graduées pour mesurer le volume de gaz.
2.3.3. Méthodes in Sacco
Globalement, la méthode consiste à mettre une certaine quantité (1 ou 2 grammes) de l’aliment étudié dans des sachets en nylon, lesquels sont incubés pendant une durée déterminée dans le rumen d’un animal fistulé. Le taux de disparition des différents constituants de l’aliment est ensuite mesuré en laboratoire.
Cette méthode présente l’avantage d’être plus rapide, moins laborieuse et moins onéreuse que la méthode in vivo, tout en permettant d’étudier un plus grand nombre d’aliments à la fois.
Mais du fait qu’il est nécessaire de faire une intervention chirurgicale pour fistuler le rumen, elle se heurte souvent à l’éthique et au souci de bien-être des animaux. Techniquement il subsiste quelques problèmes tels que le conditionnement des échantillons dans les sachets (taille de broyage de l’aliment) et à la contamination microbienne des résidus (Michalet-Doreau et Noziere, 1999). D’autre part, si l’aliment étudié contient des facteurs antinutritionnels, l’effet de dilution dans le rumen minimiserait leur action contre la dégradation du substrat (Ørskov, 2000 ; Ørskov et Mc Donald, 1979).
La technique des sachets mobiles dans l’intestin constitue une évolution de la méthode in sacco originale. Elle consiste à introduire les sachets dans le duodénum de l’animal à travers une canule duodénale et à les laisser transiter librement dans l’intestin. Ils sont ensuite récupérés à la fin de l’intestin grêle ou dans les fèces (De Boer et al., 1987 ; Vanhatalo et al., 1996, Rakotoarison, 2005).
2.3.4. Méthodes in Vivo
Les premières expérimentations in vivo ont été menées avant les années 1860 à la station expérimentale de Weende de l’Université de Goettingen en Allemagne (Schneider et Flatt, 1975). Depuis, d’innombrables articles publiés dans les revues scientifiques mentionnent l’utilisation de techniques in vivo pour estimer la digestibilité des aliments.
Les méthodes d’étude de digestibilité in vivo consistent à évaluer la proportion des aliments absorbés par l’organisme de l’animal à partir des mesures de ses consommations et de ses excrétions. Elles sont souvent menées sur des animaux élevés séparément dans des boxes ou parcs individuels ou placés dans des cages métaboliques.
Les méthodes in vivo peuvent être distinguées en deux catégories : les méthodes directes et la méthode indirecte. (Rakotoarison, 2005)
2.3.4.1. Les méthodes directes
Elles nécessitent l’enregistrement de la quantité totale de matière sèche (et/ou du constituant de l’aliment dont la digestibilité est à mesurer) consommée par l’animal et de la quantité totale de matière sèche (et/ou du constituant étudié) dans les fèces (Rymer, 2000). Trois procédures peuvent se présenter : la méthode directe proprement dite, la méthode de la
différence et la méthode de la régression.
2.3.4.1.1. La méthode directe proprement dite
Elle est utilisée quand la ration offerte aux animaux n’est constituée que par un seul aliment, c’est-à-dire celui qui fait l’objet de l’étude, ou par un mélange de plusieurs aliments étudiés comme un aliment unique. Cette méthode permet de calculer d’une manière simple la digestibilité.
Mais, comme les études de digestibilité doivent être effectuées sur des animaux en bonne santé et avec un rumen stable, il est important de maintenir leur bien-être tout au long de l’essai. La ration qui leur est offerte doit donc être adéquatement supplémentée pour ne pas troubler le fonctionnement ruminal ni perturber leur santé (Cottyn et al., 1989). La méthode directe proprement dite devient alors peu efficace pour estimer la digestibilité surtout dans le cas où la ration n’est constituée que par un seul aliment d’où le recours à deux autres méthodes.
2.3.4.1.2. La méthode de la différence
Dans ce cas, l’aliment étudié est offert avec un autre aliment qui le complémente et dont la digestibilité est connue (Mc Donald et al. 1995). L’essai est conduit de la même manière que toute méthode directe et la digestibilité de l’aliment est calculée par différence.
2.3.4.1.3. La méthode de la régression
L’aliment étudié est offert avec un supplément et avec des taux d’incorporation différents (Schneider et Flatt, 1975). La digestibilité des différentes rations ainsi constituées est ensuite calculée suivant la méthode directe proprement dite. Les données obtenues permettent d’établir une courbe de régression de la digestibilité de la matière sèche (et/ou du constituant étudié) de la ration par rapport au taux d’incorporation de la matière sèche (et/ou du constituant étudié) de l’aliment testé. Par extrapolation au taux d’incorporation de 100%, la digestibilité de l’aliment peut être estimée. (Rakotoarison, 2005)
2.3.4.2. La méthode indirecte
Elle est utilisée dans le cas où il est impossible de mesurer l’ingestion totale de l’aliment par l’animal ou de récupérer la totalité des fèces. Elle requiert la présence dans l’aliment d’un marqueur, c’est-à-dire d’un composant complètement indigestible qui doit être entièrement excrété par l’animal. Les concentrations de ce composant dans l’aliment et dans les fèces permettent d’estimer la digestibilité de l’aliment.
Le marqueur peut être soit un constituant naturel de l’aliment lui-même tels que la lignine (Omed, 1986), le chromogène (Omed, 1986), l’ADF indigestible (IADF ou indigestible acid detergent fiber) (Penning et Johnson, 1983), les cendres insolubles dans l’acide (AIA ou acid-insoluble ash) (Minson, 1990), les n-alcanes à longues chaînes (Dove et
Coombe, 1992) ; soit un produit chimique ajouté à l’aliment tels que l’oxyde de chrome (Luginbuhl et al. 1994) et les granulés de polyamide (Mahler et al. 1997).
A défaut d’existence de normes établies sur l’alimentation du bétail tropical qui seraient plus appropriées pour l’élevage, les systèmes d’évaluation et d’expression des apports et des besoins en énergie et en azote développés par l’INRA depuis 1978 sont utilisés.
2.4. Ingestibilié
Pour un animal donné, la quantité volontairement ingérée de fourrage dépend des caractéristiques du fourrage, qui détermine son ingestibilité et des caractéristiques de l’animal (Andrieu et Baumont, 2000).
Selon Jarrige et al. (1974), Andrieu et Baumont (2000) ; Rivière (1978) ; Jarrige (1984) ; Demarquilly et al. (1998) l’ingestibilité des plantes fourragères classiques varie dans le même sens que leur digestibilité, mais à même digestibilité, il existe des différences importantes d’ingestibilité, notamment selon :
- la nature botanique des fourrages
- le rapport feuilles/tiges ;
- la proportion de constituants intracellulaires ;
- la proportion des parois.
Selon Jarrige (1984), la prévision de l’ingestibilité reste aléatoire. L’ingestibilité d’un fourrage diminue au fur et à mesure que la plante vieillit. Elle diminue également lorsque la teneur en MAT diminue et lorsque la teneur en CB augmente. Pour les fourrages, une augmentation de la digestibilité se traduit par une augmentation de leur ingestibilité.
2.5. Facteurs de variation de la valeur alimentaire.
D’après Tisserand (1991), la valeur nutritive des plantes fourragères joue un rôle important dans l’alimentation des ruminants. Le sol, le climat, l’altitude exercent un effet important sur la valeur alimentaire de l’herbe qui diminue au cours de la croissance. La température, l’ensoleillement et l’aridité ont une influence directe sur la composition chimique des fourrages et, par conséquent, sur leur valeur nutritive.
2.5.1. Facteurs extrinsèques
La capacité d’une culture à élaborer une masse de matière sèches, se trouve déterminée par l’espèce exploitée et par l’incidence du climat sur le complexe : plantes, techniques culturales et sol (Félix et al, 1971 cité par Rekik 2004).
Selon Demarquilly (1982), les différences bien connues de la valeur nutritive entre les fourrages des pays tempérés et des pays tropicaux sont à l’origine de nombreuses études sur l’influence des conditions climatiques sur la composition chimique et la valeur nutritive des fourrages. Le climat agit sur la composition chimique des fourrages pour la majorité de ses composantes. L’action de la température sur la croissance est la résultante de son action sur la photosynthèse et les réactions métaboliques, sur l’alimentation hydrique et minérale (Heller et al. 1995). Les facteurs climatiques qui influencent le plus sont la température et la lumière
- La lumière
Intensité lumineuse : l’influence la plus nette de la diminution de l’intensité lumineuse est la baisse des teneurs en MS et en glucides solubles. En revanche, elle augmente les teneurs en nitrates et en cendres et, le plus souvent, les teneurs en constituants pariétaux, notamment en cellulose et en lignine. Cette augmentation des teneurs en constituants pariétaux affecte aussi bien les feuilles que les tiges (Deinum et Dirven, 1972).
La longueur du jour : modifie la composition morphologique de la plante (Allison, 1971). Le rapport feuilles/tiges en est modifié. Il s’en suit une modification de la composition chimique en général du fourrage.
- Humidité du sol et de l’air
La sécheresse : quand elle est suffisamment prolongée, elle peut diminuer de façon importante la valeur nutritive. Un déficit hydrique léger affecte l’allongement des tiges : la plante sera plus feuillie, plus riche en azote (MAT) et plus digestible (Vough et Marten, 1971 ; Wilson, 1981).
2.5.2. Facteurs intrinsèques
2.5.2.1. Variation en fonction de la famille botanique
Il existe entre les deux groupes de plantes graminées et légumineuses des différences importante de composition :
2.5.2.2. Variation en fonction des stades d’exploitations
Une des principales causes de l’altération de la qualité des fourrages est le stade de végétation de l’herbe au moment où elle est utilisée (Bourenerias, 1970, cité par Rekik, 2004), Jarrige (1988), constate une modification de la composition chimique durant les différents stades de developpement des plantes.
La composition d’un fourrage diffère selon le stade de la plante, elle s’enrichit en cellulose brute aux dépens des MAT.
La valeur énergétique et azotée des fourrages varie d’un stade à l’autre de la même plante, elle est plus importante aux premiers stades.
2.6. Fourrages et besoins des animaux
Les besoins de l’animal sont fonction de l’espèce, de l’âge, du poids vif et du type de production auquel il est destiné. L’alimentation des animaux sur les pâturages doit couvrir les différents besoins surtout les besoins énergétiques et protéiques. Or en milieu tropical la productivité ainsi que la valeur fourragère des pâturages sont d’une très grande variabilité tout au long de l’année et suivant la composition botanique (Guerin et al. 1988). Suivant les différents types de pâturages, le soucis des éleveurs est de fournir aux animaux des pâturages adaptés à leurs besoins pour une production optimale (Lhoste et al. 1991). Pour tendre vers la couverture des besoins des animaux, on procède de différentes manières.
2.7. Besoins nutritionnels des ruminants
Pour leur survie c'est-à-dire leur entretien, leur croissance et leurs productions, les animaux ont des besoins nutritionnels à satisfaire. Ces besoins indispensables au bon fonctionnement de l’organisme sont représentés par des quantités minimales de nutriùents. Ces besoins doivent couvrir les dépenses de l’animal : dépenses d’entretien et dépenses de production (croissance, engraissement, gestation, lactation, production de laine, travail…) Il s’agit :
* des besoins énergétiques
* des besoins protéiques
* des besoins minéraux
* des besoins en vitamines
Les besoins de production sont liées aux productions, alors que les besoins d’entretien eux peuvent varier suivant certains facteurs (facteurs climatiques, l’activité, l’alimentation, l’âge et le poids.) Mais la grande différence entre les dépenses des animaux est due essentiellement aux productions. Dans tous les cas les besoins de l’animal doivent couvrir ses dépenses, quelle que soit la production à laquelle est destiné l’élevage (Chanton et Paniel, 1964).
2.7.1. Les dépenses et besoins énergétiques
2.7.1.1.- Les besoins et dépenses énergétiques d’entretien
Elles correspondent à l’énergie perdue du fait même du fonctionnement de l’organisme et de l’activité normale de l’animal (régulation thermique, assimilation et excrétion des nutriments, action dynamique spécifique des aliments, activité musculaire interne, déplacement de l’animal, etc.). Elles se traduisent par une production de chaleur.
Les besoins énergétiques d’entretien comprennent :
- Les besoins dus au métabolisme basal, qui dépend de l’espèce, de l’âge, du sexe et surtout du poids
- Les besoins dus aux dépenses de fonctionnement qui dépendent des facteurs climatiques, de l’activité et de l’alimentation.
Les besoins énergétiques d’entretien par unité de poids diminuent avec l’âge et le poids vif. Ils sont calculés à partir de la formule :
Besoins d’entretien (cal) = 80 x poids métabolique
Pour un bovin de 1 UBT, les besoins énergétiques d’entretien sont de 4 UFL (Rivière, 1991 ; Agouze, 2000).
2.7.1.2.- Les dépenses et besoins énergétiques de production
L’élaboration des productions augmente les besoins énergétiques et nécessite par conséquent une consommation plus importante de principes nutritifs et d’énergie. L’augmentation des besoins dépend de la valeur énergétique de la production envisagée et du rendement de la transformation de l’énergie des aliments en énergie de production. Elles concernent les différentes productions des ruminants, à savoir :
- la croissance,
- l’engraissement
- la gestation
- la lactation
- la production de laine
- le travail
(Rivière, 1991).
2.7.1.2.1.- la croissance
La croissance consiste en une augmentation du volume, de la taille et du poids des animaux par la transformation de nouveaux tissus.
Les besoins énergétiques de croissance sont plus ou moins liés linéairement à la vitesse de croissance. Ils sont d’autant plus grands que l’animal est plus âgé et plus lourd ; puisque les besoins énergétiques d’entretien augmentent suivant le poids.
Mais les besoins énergétiques de croissance ont aussi une origine génétique : suivant la précocité de la race et son aptitude à la production de viande. Les normes utilisées en régions tropicales sont celles utilisées en régions tempérées puisqu’il n’y a pas eu de travaux effectués sur les espèces et races tropicales jusqu’à ce jour. Elles doivent donc être prises avec réserves Cette norme est la suivante :
Besoins énergétiques de croissance = 54 X poids vif X GMQ (Rivière, 1991 ; Agouze, 2000).
2.7.1.2.2.- L’engraissement
L’engraissement est le procédé par lequel on "charge" de graisse des animaux dont le développement musculaire est déjà suffisant. L’engraissement permet de rendre la viande plus savoureuse et les animaux à l’engraissement sont destinés à l’abattage dans un futur proche (Dudouet, 1999). Mais dans les pays tropicaux où les conditions climatiques très rudes provoquent des pertes de poids chez les animaux, l’engraissement permet de favoriser une croissance compensatrice. (Rivière, 1991).
La quantité d’énergie (nombre d’unité fourragère) nécessaire pour un gain de poids s’exprime par l’Indice de consommation (I.C.).
Indice de consommation = Nombre d’UF/kg de gain
L’indice de consommation prend en compte l’énergie nécessaire à l’entretien ainsi que l’énergie pour la production de graisse. Lorsqu’on ne tient compte que de l’énergie pour la production, on parle d’Indice de Transformation (Rivière, 1991).
Plus l’animal dépose de la graisse, plus l’indice de consommation est élevé. Pour ne pas avoir un engraissement excessif, il faut surveiller l’indice de consommation.
L’efficience avec laquelle l’énergie est transformée en tissu dépend :
- du coefficient de digestibilité de l’énergie,
- du turnover de la production de protéine,
- de la direction que prend le dépôt de graisse : graisse ou protéine.
L’énergie exigée par le gain de poids varie selon l’âge. Ainsi pour un gain de 1 kg de poids vif, il faut : 1.4 UF chez les animaux en cours de sevrage, alors qu’il faut 3.2 UF chez les animaux en cours d’engraissement. (Rivière, 1991).
Pour des Bovins, les normes pour les besoins énergétiques d’engraissement sont :
- en début d’engraissement : 3 UF/kg de gain
- en milieu d’engraissement : 3.5 à 4 UF/kg de gain
- en fin d’engraissement : 4 à 5 UF/kg de gain
Ces valeurs s’ajoutent aux besoins énergétiques d’entretien (Agouze, 2000).
2.7.1.2.3.- la gestation
Pendant la gestation, aux dépenses de la mère s’ajoutent celles dues au développement du foetus, en particulier en fin de gestation. L'augmentation de ses besoins se traduit, à valeur énergétique égale, par l'augmentation de la quantité de MS ingérée. Les besoins énergétiques de gestation augmentent suivant le développement du foetus. Ainsi en début de gestation, les besoins énergétiques sont négligeables. Un apport énergétique supplémentaire n’est nécessaire qu’à la fin de la seconde moitié de la gestation et plus important à l’approche de la parturition. On note aussi une augmentation des besoins d’entretien de la mère à partir du milieu de la gestation.
Ces besoins énergétiques supplémentaires augmentent dans une proportion de 10% des besoins d’entretien vers le milieu de la gestation à 40 à 50% des besoins d’entretien le dernier mois de la gestation. La ration de la vache est augmentée jusqu’à 0.3 UF/100kg de poids vif pendant le dernier mois de la gestation.
Le poids du jeune à la naissance ainsi que son avenir dépendent de l’alimentation de la mère au cours de la gestation. Il faut donc un suivi particulier et soigné de la femelle gestante. (Agouze, 2000).
2.7.1.2.4.- La lactation
Les besoins énergétiques de lactation dépendent de la quantité de lait produite ainsi que de sa composition. Ces deux facteurs sont fonction :
- de l’individu, de l’espèce animale, de la race ainsi que de la sélection,
- de l’âge, du nombre de vêlage, du stade de lactation, de l’alimentation et de l’état de santé, pour un même animal.
Donc les variations des besoins énergétiques de lactation d’un animal à un autre peuvent être très importantes, ainsi que durant les périodes de lactation pour un même animal.
Les besoins énergétiques des vaches et des chèvres laitières sont de l’ordre de 0.4 UF/kg de lait à 4% de matières grasses et ceux des brebis de 0.6 UF/kg de lait à 8% de matières grasses.
Pour de lentes productions, les besoins énergétiques sont très importants. Il s’avère alors nécessaire de mettre à la disposition des animaux des aliments de valeur énergétique très élevée. (Agouze, 2000).
2.7.1.2.5.- Production de travail
En zone tropicale, les animaux sont utilisés pour divers travaux, en particulier les travaux agricoles et le transport de marchandises. Pour cela les besoins énergétiques de ces animaux augmentent suivant l’intensité et la durée du travail fourni.(Agouze, 2000).
Le tableau ci-dessous donne les besoins nutritionnels des ruminants domestiques.
Tableau 2.2. Besoins nutritionnel des ruminants
Bovins Ovins Caprins
Entretient Croissance Prod. Entretient Croissance Prod. Entretient Croissance Prod.
UFL/j 1,4+0,6 UFL/100KgPV 4.5UFL/Kg de Gain 0,44
UFL/Kg de lait 0,033
UFL/KgPV0,75 - - 0.0384 UFL/ kg PV0,75 3.9 UFL/ kg de gain 0.385 UFL/ kg
de lait de 3.5% MG
MAD 15 à 300 g/l 180 à 630g/l 60g/l 15 à 65 g/l 15 à 65g/l Ent.+110 g/j 35 à 64 g/l 85 à 105 g/l Ent.+60 g/l
MS (Kg/100KgPV/J) 2,5
2,5 2,5
1,8 à 3 (2,5) 2,5 4,4 à 6
2,5 à 3
2,5 à 3
2,5 à 5,2
Ca 5g/100KgPV/j 1,5 à 25g/J 3g/l 0,3 à 4 1,8 à 8 4à5 1 à 4 2 à 3,2 4
P 3g/100Kg/PV/J 1à15g/j 1,6g/l 0,2à2,4 1,2 à 4,5 3à4 0,6 à 2,4 1,3 à 2 3
Sources : Rivière, 1991 ; Van Der Honing and Alderman, 1988.
Pour une journée de travail, les besoins énergétiques de production, en plus des besoins énergétiques d’entretien sont estimés à :
a. 0.5 à 1 fois les besoins d’entretien pour un travail léger,
b. 1 à 1.5 fois les besoins d’entretien pour un travail moyen,
c. 1.5 à 2 fois les besoins d’entretien pour un travail fort. (Agouze, 2000).
2.7.1.2.6.- Production de laine
Pour les animaux qui produisent de la laine, une partie de leurs dépenses énergétiques est destinée à cette production. Mais la croissance de la laine étant plutôt lente, l’énergie mobilisée est donc faible et cette dépense peut être négligée si les besoins d’entretien sont couverts. (Agouze, 2000).
2.7.2.- Les besoins protéiques
Les dépenses protéiques ont lieu sous diverses formes : pertes de poils, usure des onglons, desquamation de l’épithélium cutané, les sécrétions de sucs digestifs, d’enzymes, d’hormones ect…Il s’agit de dépenses d’entretien. A ces dépenses s’ajoutent celles de production.
Les besoins en protéines des animaux doivent donc couvrir ces dépenses protéiques.
Ces besoins sont d’ordre quantitatif et qualitatif. Mais chez les ruminants seuls les jeunes animaux avant le sevrage ont des besoins protéiques qualitatifs. Les jeunes animaux doivent trouver dans leur alimentation tous les acides aminés nécessaires à leur développement ; car ils ne sont pas encore aptes à les synthétiser eux-mêmes.
Il existe plusieurs manières d’exprimer les besoins azotés des animaux :
- en grammes de matières azotées totales (MAT) ou digestibles (MAD) par kg
de poids vif ;
- en grammes de matières azotées digestibles (MAD) par kg de gain ;
- en grammes de matières azotées digestibles (MAD) par UF, qui tient compte de la variation des besoins énergétiques et des besoins protéiques en fonction du poids vif. (Agouze, 2000).
2.7.2.1- Les besoins protéiques d’entretien
Ils sont estimés chez les bovins à : 3g de MAD X poids vif, soit 188g pour 1 UBT
Les besoins protéiques d’entretien sont assez élevés ; ils constituent un facteur limitant pour l’entretien. Mis à part l’apport protéique par la ration, les ruminants ont la capacité de recycler leur azote endogène par les micro-organismes du rumen (Jarrige et al., 1995).
La norme utilisée pour l’évaluation des besoins protéiques d’entretien est de 3.2g de MAD/kg de poids vif. Il s’agit d’une valeur minimale en dessous de laquelle les animaux manifestent des troubles divers. C’est le cas des troupeaux en zone sahélienne pendant la saison sèche; à ce moment les ligneux sont utilisés comme compléments azotés pour l’alimentation de ces animaux. (Agouze, 2000).
2.7.2.2- Les besoins protéiques de production
2.7.2.2.1- Les besoins azotés de croissance et d’embouche
Les besoins azotés journaliers pour la croissance, exprimés en g par kg de poids vif, sont élevés les premiers mois de la vie et diminuent par la suite. Ils varient de 350g de MAD/kg de gain pour un jeune animal en croissance à 150g de MAD/kg de gain pour une vache de réforme. (Agouze, 2000).
Les besoins protéiques d’embouche, quant à eux, sont faibles et ne sont que légèrement supérieurs aux besoins protéiques d’entretien. Ils sont plus élevés en début d’embouche qu’à la fin. Il faut surtout faire attention à maintenir un certain niveau d’azote au cours de l’embouche pour éviter des dépôts excessifs de graisse.
Ils sont fonction du poids vif et de la vitesse de croissance et varient de 115g à 80g de MAD/UF. (Agouze, 2000).
2.7.2.2.2- Les besoins azotés de gestation
Au cours de la gestation il y a une quantité importante de protéines qui intervient dans la constitution et la croissance du foetus. Les besoins azotés de gestation sont donc plus importants en fin de gestation qu’au début. On considère que les besoins azotés de gestation augmentent dans une proportion de 17 à 40% des besoins protéiques d’entretien.
Lors de la première gestation, il ne faut pas perdre de vue que l’animal est (généralement) toujours en croissance contrairement à un animal qui est à son 3ème ou 4ème vêlage (par exemple) ; aux besoins protéiques de gestation s’ajoutent ceux de la croissance. (Agouze, 2000).
2.7.2.2.3- Les besoins protéiques de lactation
Les besoins protéiques de lactation sont eux aussi, importants. Les besoins azotés de lactation varient principalement suivant la quantité de lait produite ; d’autres facteurs sont l’espèce, la composition du lait et les autres facteurs secondaires dont dépend la production de lait.
Ils sont exprimés en grammes de MAD par kg de lait par jour. Ils sont de 60 à 100g par litre de lait respectivement pour la vache et la chèvre d’une part et pour la brebis de l’autre. (Agouze, 2000).
2.7.2.2.4- Les besoins protéiques de production de laine
Ils sont de 0.65 à 0.7g/kg de poids vif chez les races de moutons à laine, dont la pousse de la laine constitue une dépense azotée importante. C’est surtout les acides aminés soufrés qui interviennent en quantité importante. (Agouze, 2000).
2.7.2.2.5- Les besoins protéiques de travail.
Ils sont assez faibles et sont couverts par les besoins protéiques d’entretien ; bien qu’une légère augmentation de ces derniers ne soit pas de trop quand l’animal produit du travail : 0.7 à 0.8g de MAD/kg de poids vif. (Agouze, 2000).
2.7.3. Les besoins en minéraux et oligo-éléments
Les besoins en minéraux et oligo-éléments ne sont pas les moins importants, car la constitution des différents tissus tout au long de la vie, les différentes productions ainsi que les pertes dues aux excrétions régulières de minéraux par les urines nécessitent des apports continuels de minéraux.
Le manque et l’insuffisance de minéraux engendrent des troubles graves. (Kiatoko et al. 1978 ; Agouze, 2000).
2.7.3.1. le Phosphore (P) et le Calcium (Ca)
Ce sont des éléments importants pour la constitution du squelette. Ils ont donc une grande importance surtout chez le jeune animal et chez les femelles en gestation (croissance du foetus) et pendant lactation.
Les fourrages tropicaux dans la plupart des régions sont déficients en phosphore et en calcium. Une complémentation s’avère alors indispensable surtout chez les femelles à forte production laitière. Outre que le phosphore intervienne d’une façon déterminante dans la constitution de certains éléments structuraux essentiels à la vie cellulaire, il augmente ainsi la réactivité des substrats (oses-phosphates) ou contribue à donner aux coenzymes leurs conformations réactionnelles (Heller et al, 1995).
Les principaux signes de Carence en Phosphore sont : la diminution et la perte d’appétit, le pica, l’amaigrissement et la baisse de fertilité.
Le signe principal de carence en Calcium est la sensibilité de l’organisme aux infections parasitaires.
La carence combinée de ces deux éléments, Calcium et Phosphore, se traduit par des troubles de l’ossification et une chute de la production laitière.
Les teneurs recommandées sont de: 0.3% de MS pour le Calcium et 0.25% de MS pour le Phosphore. (Agouze, 2000).
2.7.3.2. Le Magnésium (Mg)
Les besoins de croissance du Magnésium sont plus élevés que les besoins d’entretien. Sa teneur dans les fourrages tropicaux est suffisante, bien qu’on note une légère insuffisance en début de végétation. (Agouze, 2000).
Les teneurs recommandées sont de : 0.16% de la MS.
Les signes de carence en Magnésium sont des troubles tétaniformes chez le veau et la vache laitière et le ralentissement de la croissance chez le jeune animal. (Agouze, 2000).
2.7.3.3 Le Chlorure de sodium (NaCl) et le Potassium (K)
Après le Phosphore et le Calcium, le Potassium et le Sodium sont les minéraux d’importance quantitativement. La teneur en Potassium est généralement suffisante alors que celle en Sodium est toujours insuffisante dans les fourrages tropicaux. La carence en sel a des répercussions importantes sur les productions. Le sel accroît aussi l’appétabilité des aliments et favorise leur ingestion. L’excès de Sodium et de Potassium se traduit par une décalcification des animaux, voire la mort par intoxication.
Les signes de carence en Sodium sont des troubles de l’appétit et du comportement alimentaire (pica) : amaigrissement, altération du pelage, chute de la production de lait. Les teneurs recommandées sont de: 0.8% de la MS pour le Potassium (Agouze, 2000).
2.7.3. 4 Le soufre
Il intervient surtout dans la formation de la laine chez le mouton. Les teneurs recommandées sont de: 10% de la MS incorporés dans les pierres à lécher. (Agouze, 2000).
2.7.3.5.- Les oligo-éléments
- Le Fer (Fe) : En zone tropicale, il n’existe normalement pas de carence en fer chez les animaux sur pâturage si le parasitisme sanguin est contrôlé. Les sols tropicaux sont généralement riches en fer. Teneur recommandée : 50 ppm
Sa carence se traduit chez les jeunes par l’inappétence, le retard de croissance, la sensibilité aux infestations parasitaires et aux infections. (Agouze, 2000).
- Le Cuivre (Cu) et le Zinc (Zn) : Leurs teneurs dans les fourrages tropicaux sont rarement suffisantes. La carence en Cuivre et en Zinc est aggravée lorsque les teneurs en Sulfure et en Molybdène sont élevées dans les fourrages.
Les teneurs recommandées : 10 ppm pour le Cuivre et 50 ppm pour le zinc.
Les carences en cuivre et en Zinc se traduisent par un retard de croissance, de l’inappétence, le pica, des troubles du pelage, des troubles de l’ossification, des troubles cardiaques et respiratoires, de la diarrhée et une diminution de la production de lait.
- Le Cobalt (Co), le Manganèse (Mn), l’Iode (I) et le Sélénium (Se) : Les besoins en ces éléments sont mal connus. On estime comme minimum : 0.07 à 0.08 mg/kg de MS pour le Cobalt, 50 ppm pour le Manganèse, 0.1 à 0.2 ppm pour l’Iode et 0.1 mg/kg de MS pour le Sélénium. (Agouze, 2000).
2.7.4. Les besoins vitaminiques
Chez les Ruminants, seules les vitamines liposolubles et en particuliers les vitamines A, D et E sont indispensables dans l’alimentation.
- Vitamine A : les réserves hépatiques peuvent être éventuellement épuisées en fin de saison sèche. Elle est généralement insuffisante dans les fourrages conservés. Les apports recommandés sont de 10000 UI par 100 kg.
- Vitamine D : elle est importante chez les jeunes, surtout chez les animaux en stabulation. Les besoins sont de 1000 UI par 100 kg.
- Vitamine E : il y a des risques de carence en saison sèche. Les besoins sont de 30 UI (mg) par 100 kg. (Agouze, 2000).
2.7.5. Les besoins en eau
Ils sont de 1.6 à 6.2 litres par kg de MS. Il faut compter une quinzaine de litres par Bovins majorées de cinq litres en saison sèche et de un litre supplémentaire par degré au-delà de 25°C. Les besoins en eau augmentent aussi avec la production laitière.
Lorsque l’eau est aisément disponible, elle est mise à disposition des animaux qui la
boivent à volonté (Agouze, 2000). Si les animaux (bovins et chameaux) sont abreuvés tous les 5-6, voir 8 jours, engloutissent de 100 à 150 litres en une seule fois. (Pagot, 1985).
2.8. Ressources fourragères en RD Congo
La variabilité des microclimats locaux va de pair avec une flore diversifiée dans laquelle se comptent certaines espèces endémiques comme par exemple Brachiaria ruziziensis et l’Iphaenae benguelensis var ventricosa dans la plaine de la Ruzizi.
La flore naturelle diffère progressivement en passant des basses aux hautes altitudes; les pâturages suivent également cette transition.
Les superficies des pâturages permanents s’élèvent à 15.000.000Ha sur l’ensemble du territoire national, avec une prédominance de forêts, qui constituent plus de 80% du territoire de la RDC. (Mbyahaga, 2000)
Les parts relatives de la couverture forestière et des pâturages permanents par rapport aux superficies des terres nationales montrent une forte variabilité entre les différentes régions. Certaines provinces, telle que l’Equateur et la province orientale ne disposent que de très faibles possibilités d’extension des parcours communautaires aux dépens des forêts qui constituent des superficies encore inexploitées par les herbivores domestiques.
Il est à noter qu’à cette problématique d’extension des pâturages s’ajoutent le défrichement et la mise en culture de nouvelles terres forestières afin de répondre à la pression démographique.
D’autres facteurs contribuent à cette extension incessante des terres agricoles aux dépens des forêts. Il s’agit notamment de l’abandon des terres arables devenues impropres à la culture à cause de l’érosion, d’une rotation trop rapide des cultures conjuguées au manque d’engrais pour restaurer la fertilité des sols.
Les feux de brousse, le piétinement et le surpâturage par les troupeaux, entraînent un appauvrissement des savanes : les herbes gazonnantes très resistantes au piétinement remplacent les graminées à port érigé, tandis que les arbustes épineux dominent dans la strate arbustive.
La pratique des feux de brousse, tout en fournissant une herbe jeune au bétail, participe à une destruction progressive des écosystèmes.
Il est connu que le feu de fin de saison de pluies, alors que les herbes sont déjà sèches, provoque une repousse des feuilles vertes, à condition de ne pas être trop tardif. Sinon le sol risque de rester nu pendant toute la saison sèche, ce qui provoque des érosions (Lhoste et al., 1993). Le cortège floristique des pâturages se constitue d’un mélange variable des diverses espèces. Leur dégradation favorise la prédominance de l’Eragrostis. (Risopoulos, 1966, Mbayahaga, 2000)
2.8.1. Composition et valeur nutritive des pâturages
La productivité et la qualité des espaces verts varient selon les saisons, le substrat édaphique, le climat, les effets anthropiques ainsi que les variation temporelles et spatiales du cortège floristique en relation ou non avec ces facteurs.
En RDC, les plus riches pâturages se retrouvent dans les massifs montagneux du Masisi au Nord-Kivu, où des prairies à Kikuyu- grass poussent sur des sols volcaniques. Ailleurs les parcours naturels sont de moyenne à faible valeur nutritive. (Mbayahaga, 2000).
Conclusion partielle
Les caractéristiques nutritionnelles des fourrages verts sont connues et figurent dans les tables de la valeur nutritive des aliments établies par INRA (1988) et reprise aussi par Rivière (1991), qui donnent pour chaque fourrage suivant son stade et son mode d’utilisation (en vert, ensilage ou foin) sa composition chimique, sa digestibilité et sa valeur nutritive, Adenodolichos rhomboideus ne figure pas dans ces tables et, a attiré notre attention.
La faiblesse des superficies de la production fourragère et pastorale, la pression démographique, l’urbanisation, les exploitations minières et agricoles ainsi que les périodes de disettes alimentaires constituent des obstacles majeurs au développement de l’élevage en RDC, c’est cette problématique qui a conduit à nous intéresser à l’étude préliminaire de l’espèce Adenodolichos rhomboideus dans son milieu naturel en saison sèche pour sa contribution nutritionnelle chez les ruminants.
Chapitre III. LA ZONE MINIERE DU KATANGA
3.1. Localisation et caractéristiques géologiques
Cette région est située au sud-est de la République Démocratique du Congo, dans la province du Katanga. Elle est localisée dans le degré carré constitué par le 10ème et le 13ème parallèles et le 25ème et 28ème méridiens et s’étant sur une superficie de 2000 Km2.
D’un point de vue géologique, cette région, correspondant au district du Haut-Katanga, se distingue par la présence de l’arc cuprifère katangais (Fig.3.1.) localisé dans une dépression orientée sud-est et nord-ouest. Celui-ci est bordé au sud et sud-est par les massifs anciens de Kasombo, Solwezi, Kakonta, Luina et Mokambo ; au nord et nord-ouest par les massifs Kibariens, les plateaux du Kundelungu et de Biano.
On distingue dans la région trois formations stratigraphiques : l’antékibarien, le Kibarien et le Katanguien. Cette dernière formation comprend le Kundelungu au sommet, où se trouve l’étage minéralisé de Kakontwe, et la série des mines à la base. La série des mines est a son tour subdivisée de bas en haut en :
- Roan inférieur, non minéralisé
- Roan moyen dont font partie la plupart des gisements de cuivre et cobalt du Katanga avec teneur en cuivre dans le sol allant parfois au delà de 10%. Les principaux minerais sont la chalcopyrite et la malachite.
- Roan supérieur, non minéralisé d’un point de vue économique.
La tectonique panafricaine a découpé la série des mines en écailles de diverses dimensions. Ces écailles qui devraient normalement se trouver à des milliers de mètres de profondeur sous les sédiments du Kundelungu ont été amenées en surface par des extrusions et affleurent anormalement d’une manière intermittente dans une aire de 300 km X 50 km depuis Musoshi au Sud-est jusqu'à Kolwezi (Okitaudji, 2002).
La présence de ces nombreuses collines riches en minerais de cuivre et cobalt a conduit au développement d’une industrie d’extraction et de transformation de minerai.
Fig. 3.1. : L’arc cuprifère katangais en couleur plus foncée, (Leteinturier et al. 1999).
Celle-ci a débuté depuis l’époque précoloniale, où les croisettes de cuivre étaient utilisées comme monnaies dans les transactions commerciales, et s’est ensuite intensifiée dès 1906 avec la création de l’UMHK (Union Minière du Haut-Katanga) pour atteindre le pic de la production avec la GECAMINES (Générale des Carrières et des Mines) vers les années 1970 (à ce moment le pays se situe au 5ème rang des producteurs mondiaux de cuivre).
Dans les années 1990, on assiste a une spectaculaire chute de la production due a une mauvaise gestion et accentué par les événements qui ont secoué le pays à cette époque. Une reprise très nette des activités d’extraction a lieu depuis quelques années. (Leteinturier et al., 1999)
3.2. Impact de l’activité minière sur l’environnement.
Toutes les étapes de traitement des minerais, depuis l’extraction jusqu’à la production du métal purifié, sont génératrices de nuisances pour l’environnement.
L’activité minière peut modifier et altérer l’environnement de façon très variée. En effet, depuis l’extraction du minerai des gisements par l’établissement des carrières jusqu’à celle du métal spécifique recherché à l’industrie, l’activité minière rejette beaucoup de déchets et effluents (gazeux, liquides et solides) car le métal recherché n’est qu’une infime fraction du volume du matériau déplacé.
Les photos 2, 3 et 4 ci-dessous illustrent les formes de contaminations et de destructions de la végétation naturelles. La photo 5 ci-dessous montre les conséquences de retombé des gaz et poussières des carrières et des usines de traitement des minérais sur la végétation et le sol.
Photo 2 : Carrière à ciel ouvert : une forme de pollution et destruction des écosystèmes Photo 3: Les rejets des carrières : destruction de la végétation naturelle et
contamination des sols
Photo 4. Ancienne carrière de Kasombo(II) abandoné (Gécamines) Photo 5 : Dégradation de la végétation et larges bandes de sol dénudé par les retombées
des poussières métallifères au niveau du cimetière de la GCM.(Lubumbashi)
L’extraction des minerais des gisements se fait de deux manières et l’impact sur l’environnement varie selon le mode adopté (Montgomery, 2003):
- Par établissement des carrières souterraines : l’extraction des minerais s’effectue par creusement de galeries. Ce mode d’exploitation ne perturbe que des superficies relativement petites car les tunnels souterrains réduisent la dispersion des poussières et le déplacement des terres « stériles ». De plus, à la fin de l’exploitation, la région peut retrouver des conditions presque similaires à celles d’avant exploitation. Néanmoins, les eaux qui remplissent les couloirs (après exploitation) peuvent faire passer des métaux lourds en solution et contaminer la nappe phréatique.
- Par établissement des carrières à ciel ouvert : ce mode d’exploitation modifie complètement le paysage et son impact environnemental peut toucher de grandes régions à cause de la dispersion des poussières provenant des déblais miniers et des énormes volumes de terre déplacés. Elle a également un effet plus néfaste sur la perte de la biodiversité.
Le transport des minerais excavés de la carrière, généralement par voie ferroviaire ou routière, favorise également une dispersion des métaux à cause de grandes quantités de poussières dispersées le long du trajet. La transformation des minerais à l’industrie se fait par hydrométallurgie ou par pyrométallurgie et les atteintes à l’environnement se font sentir différemment, les rejets n’étant pas de même nature. En hydrométallurgie, les principaux rejets sont les eaux de traitements et les boues des bassins de sédimentations chargées en métaux lourds. Ces rejets peuvent se retrouver dans les cours d’eaux et/ou s’infiltrer dans la nappe phréatique.
En pyrométallurgie, les rejets sont des émissions des gaz (CO2, SO2, NOx, etc) et fumées chargées en particules de métaux émanant des cheminées des fours. Signalons que, dans l’industrie minière, la production du cuivre cause le plus de dégradation. En effet, il a été estimé que l’extraction du cuivre par fusion réalisée aux Etats-Unis émet 0.11 mg de S par mg de Cu (Dudka and Adriano, 1997).
Dans le district du Haut-Katanga, on a recensé une dizaine de types de perturbations engendrées par l’exploitation minière dans l’hinterland minier du Katanga (Fig.3.2), notamment les sites métallurgiques précoloniaux, les tranchées de prospection, les mines à ciel ouvert, les déblais des stériles, les ballast des voies ferrées, les bassins de décantation, les accotements des routes chargés avec des minerais, les sites de lavages des roches excavées, les émissions des poussières et de gaz acidifiants par les usines de grillage des minerais (Leteinturier et al.1999).
Concernant ce dernier aspect, les cheminées des fonderies électriques de cuivre émettent dans l’atmosphère des grandes quantités de SO2 (issu de l’oxydation des sulfures) ainsi que des poussières métallifères chargées en cuivre et en autres métaux lourds. Celui-ci s’élimine ensuite par gravité, dépôt à sec, précipitation et lessivage et s’accumule principalement dans les horizons de surface des sols environnants (IPSC, 1998 ; Ayres et al. 2002).
Fig. 3.2 : Exploitation minière au Katanga et pollutions métallifères y afférentes durant les périodes précoloniales, coloniales et récentes (Leteinturier et al., 1999).
Dans la région de Lubumbashi, il a été démontré que les émissions de SO2 par la cheminée du four de l’usine d’extraction et de transformation du cuivre de la GCM étaient responsables de pluies acides (Mbenza et al. 1989) néfastes pour les êtres vivants et les végétaux en particulier ; de plus, il a été constaté que le secteur situé sous les vents alizés du Sud-est présente des sols enrichis en cuivre et autres métaux lourds à cause des retombées des poussières métallifères émanant de l’usine depuis plus d’un demi-siècle. Les retombées de composés acidifiants et de poussières métalliques ont entraîné le remplacement de la forêt claire originelle par une steppe courte au sein de laquelle on retrouve beaucoup d’espèces de la flore cupricole (Malaisse, 1997) et de grandes surfaces de sol dénudé sont également observées (Photo 1) s’étendant sur une dizaine de kilomètres depuis la cheminée de l’usine. Dans cette zone dégradée, on assiste, en saison sèche, à la formation de nuages de poussières et, en saison des pluies, à une intense érosion par ruissellement. Cette dégradation de la végétation sur les zones situées à proximité des usines métallurgiques a également été signalée dans d’autres contrées de la planète, notamment au Canada (Pip, 1991), aux Etats Unis (Baes III and Mc Laughin, 1984 ; Montgomery, 2003 ; Wickland, 1989) ainsi qu’en Europe (Seaward and Richardson, 1989).
En outre, en Angleterre, on a également signalé des diminutions considérables de la densité de la faune du sol et de la vitesse de minéralisation de la matière organique dans une étude réalisée sur 22 sites situés à proximité d’une usines métallurgiques traitant des minerais de Zn, Cd, Cu, Pb dans la région d’Avonmouth (Sud-ouest de l’Angleterre) (Supergon et al., 1994 ; Supergeon & Hopkin, 1996). Une diminution de nombre d’espèces de champignons et le changement dans la composition de la microflore ainsi que la diminution de leurs activités dans le sol a également été enregistré en Suède a proximité d’une usine d’extraction de Cu et Zn (Ngoy, 2007).
De ce qui précède, on montre une dispersion et un transfert des métaux lourds (principalement le cuivre) par l’eau et le vent. Le risque d’une exposition humaine par inhalation des poussières ou ingestions des aliments contaminés, est réel. En effet, Mattson & Guidotti (1980) rapportent une augmentation des cas de maladies respiratoires chez les femmes blanches âgées de 35 à 75 ans résidant à proximité des installations de fonderies électriques de cuivre dans huit régions des Etats-Unis de 1968 à 1975. Dans le même cadre, Pip (1991) révèle une élévation de la teneur en métaux lourds dans les tissus des légumes et fruits récoltés dans les jardins de la région atteinte par les retombées d’une fonderie électrique de cuivre au Canada.
3.3. La flore Metallicole du Katanga
3.3.1. Description et répartition
Dans l’arc cuprifère katangais de grandes surfaces de sol présentent des teneurs élevées en cuivre et autres métaux lourds, une « caractéristique écologique remarquable » responsable de la présence de divers groupements végétaux très originaux (Malaisse, 1997).
En effet, Duvigneaud & Denaeyer-De Smet (1963) ont montré que les métaux lourds du sol, principalement le cuivre, ont exercé deux types d’action sur la végétation katangaise : la sélection naturelle des espèces les mieux adaptées et la spéciation par isolement écologique et géographique. Ces deux modes d’actions du milieu ont conduit au développement d’une flore cupricole très originale au sein de laquelle on trouve :
♣ Des Métallophytes : qui vivent presque uniquement sur les gisements métallifères, tout au moins localement. En ce qui les concerne, on parle des Cuprophytes où on distingue des eucuprophytes, qui existent uniquement ou presque uniquement dans les sites métallifères, et les cuprophytes locaux qui poussent sur des sols très riches en métaux lourds dans une région particulière mais qui se rencontrent dans des biotopes non minéralisées, dans des régions phytogéographiquement distinctes
♣ Des Métallophiles : qui ne sont pas des métallicoles exclusives mais montrent une fréquence plus élevée sur les sols riches en métaux. On parle de Cuprophiles en cas du cuivre.
♣ Des Métallorésistantes : qui existent aussi bien, dans la même région, sur sols métallifères que sur sols normaux. Elles sont capables de supporter des quantités parfois très importantes de métaux comme le cuivre et le cobalt (Cas d’Adenodolichos rhomboideus).
Dans l’état actuel des connaissances, sur un total d’environ 280 collines métallifères, seules 70 collines ont été étudiés, soit seulement un quart. Sur les collines étudiées, il a été répertorié environ 548 espèces cupricoles parmi lesquelles 42 endémiques des sites métallifères du Katanga (Leteinturier, 2002), soit un taux d’endémisme d’environ 7.6 %. Dans cette flore on a mis en évidence 28 espèces hyperaccumulatrices de cuivre, qui ne sont connues que du Katanga (Leteinturier et Malaisse, 2000).
3.3.2. Origine de la flore Métallicole
Les plantes à large dispersion dans la région Zambézienne sont capables de coloniser les sites métallifères. Ainsi, sur base des similitudes constatées avec les milieux non minéralisés, il a été établi que les plantes cupricoles dérivent des principales sources suivantes : la savane steppique périodiquement inondée, la savane steppique des Haut plateaux sableux (le Dilungu), formations sur sols rocheux non minéralisés, les terrains marécageux sur sols jaunes compacts avec le Xerobrachystegion comme unité phytosociologique, les espèces de savane largement dispersées et les espèces rudérales (Malaisse et al., 1983).
3.4. Mécanismes de tolérance des plantes à la présence des fortes teneurs en métaux lourds dans le sol
3.4.1. Définition
La tolérance aux métaux lourds est l’aptitude de certaines plantes à se développer dans un environnement dont la teneur en métaux est toxique pour d’autres plantes (Macnair, 1990). Cette adaptation des métallophytes à des concentrations élevées en métaux lourds est couplée au développement des mécanismes de tolérance à ces conditions adverses où les autres plantes ne survivent pas.(Ngoy, 2007)
3.4.2. Tolérance aux métaux lourds
Trois stratégies de base (Fig.3.4) ont été identifiées parmi les plantes capables de croître sur les sols contaminés en métaux lourds (Baker & Walker, 1990) :
•L’exclusion : c’est la stratégie la plus répandue chez les espèces métallophytes et consiste principalement en une réduction des prélèvements des métaux par les racines ou une réduction de leur translocation vers les parties aériennes ;
•L’indication : plantes qui accumulent les métaux dans les parties aériennes et dont la concentration reflète celle du sol ;
•L’accumulation : comme les indicatrices, elles accumulent les métaux dans leurs parties aériennes, la différence est que les parties aériennes révèlent des concentrations plus élevées que celles observées dans le sol. Pour cette stratégie ils ont convenus de réserver le terme d’hyperaccumulatrices aux espèces dont les feuilles présentent des teneurs en métaux dépassant 0.1% de Ni, Co, Cu, Cr ou Pb et 1% de Zn, Mn du poids de la matière sèche.
Fig.3.3 : Trois stratégies adoptées par les plantes pour la tolérance aux métaux lourds (Baker et al., 1990).
Les mécanismes physiologiques et moléculaires de la tolérance aux métaux sont variés. Citons notamment :
* La chélation d’ions métalliques par des ligands spécifiques de forte affinité (metallothionéines, phytochélatines, acides organiques, etc.) et séquestration dans la vacuole ;
* La biotransformation de l’ion métallique en une forme moins toxique par réduction de l’élément et/ou par son incorporation à des molécules organiques ;
* Les mécanismes de réparation cellulaire et de protection contre les désordres biochimiques occasionnés par les métaux (formation de radicaux libres, …)
A ces mécanismes physiologiques il faut également ajouter des modifications de nature morphologique telles que démontrées chez Silene cobalticola P.A. Duvign. & Plancke dans une étude comparative de 3 espèces africaines du genre Silene (Baker et al. 1983 ; Ngoy, 2007).
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
Chapitre IV. MILIEU, MATERIEL ET METHODES
4.1. Milieu d’éudes
4.1.1. Climat et géographie
Le climat est subtropical (altitude d’environ 1300 m). L'année est divisée en deux périodes principales, la période humide et la période sèche. La période humide, caractérisée par la saison des pluies, s’étale à partir du mois de novembre jusqu’au début du mois d’avril. Au cours de cette période les précipitations sont en moyenne de 114 jours. Il existe deux mois de transition (octobre et avril). Les précipitations sont d’environ 1300 mm par an dont 1200 mm tombent durant la saison des pluies. Au début de la saison sèche, la végétation herbacée se dessèche, excepter les espèces adaptées à la sécheresse, et celles se développant dans les mares permanentes. La température moyenne annuelle est d’environ 20° C. La température journalière la plus basse est de 15° C en début de saison sèche. Les mois de septembre et octobre sont généralement les mois les plus chauds (31-33° C). L’amplitude de variation de la température entre le jour et la nuit est faible pendant la saison des pluies, mais elle est beaucoup plus grande durant la saison sèche où la température de la nuit peut descendre à 5° C. En janvier, les précipitations sont d’environ 250 millimètres et les températures mensuelles moyennes, maximum et minimum sont de 26° C, 20°C et 16° C, respectivement. En juillet, il n'y a aucune précipitation et les moyennes des températures extrêmes mensuelles sont de 26° C et 6° C. Pendant la deuxième partie de la saison sèche (Septembre-octobre), les conditions chaudes sèches règnent avec les températures extrêmes de 32° C et de 14° C pendant le moi d’Octobre.
4.1.2. Site de Luiswishi
La mine de Luiswishi est actuellement exploitée par l’Entreprise Générale Malta Forest. Elle est située à 26° 33' 45" E, 11° 03' 25" S, environ 25 kilomètres NW de Lubumbashi. L'altitude est d’environ 1320m.
Les échantillons ont été récoltés aux endroits suivants :
Bas fond : 027°26' 41,8'' E, 11°30' 59,4'' S, environ 1342 m d’altitude
Versant : 027°26' 41,8'' E, 11°30' 58,4''S, environ 1343 m d’altitude
Plateau : 027°26' 37,4'' E, 11°30' 58,6'' S, environ 1373 m d’altitude
4.1.3. Site de Kinsevere
La mine de Kinsevere est en pleine exploitation par l’entreprise ANVIL Mining.
La colline sur laquelle les échantillons ont été récoltés n’est pas encore l’objet d’exploitation ; sauf quelques anciens grattages des exploitants artisanaux.
La mine de Kinsevere est située à 027°34' 58,0'' E, 11°22' 01,5'' S, environ 37 Kilomètre au Nord de Lubumbashi. L’altitude est d’environ 1240 m.
Les échantillons ont été récoltés aux endroits suivants :
Bas fond : 027°34' 58,0''E, 11°22' 01,5''S, environ 1242 m d’altitude
Versant : 027°34' 56,1'' E, 11°22' 01,2''S, environ 1246 m d’altitude
Plateau : 027°34' 55,3'' E, 11°22' 00,3'' S, environ 1255 m d’altitude
4.1.4. Site de Kasombo
La mine de Kasombo II est une ancienne carrière de la Gécamine abandonnée. Elle est envahie actuellement par les exploitants des moellons de construction.
Cette ancienne carrière est située à 027°18' 21'' E, 11°41' 17'' S, environ 35 Kilomètre au SW de Lubumbashi. L’altitude est d’environ 1320 m.
Les échantillons ont été récoltés aux endroits suivants :
Bas fond : 027°18' 20,7'' E, 11°41' 18,3'' S, environ 1317 m d’altitude
Versant : 027°18' 20,5'' E, 11°41' 19,5'' S, environ 1332 m d’altitude
Plateau : 027°18' 20,5'' E, 11°41' 21,1'' S, environ 1352 m d’altitude
4.2. Matériel et méthodes
4.2.1. Echantillonage
4.2.1.1. Le fourrage
Le fourrage a été récolté y compris les racines aux mêmes endroits où étaient creusés les profils pédologiques pour la recolte des sols. Les parties aériennes étaient directement séparées des racines. Les fourrages étaient emballés et étiquetés suivant l’endroit et la date de récolte. Les pétioles étaient ainsi séparés des folioles. Ces dernières étaient les seules à être utilisées pour les analyses ultérieures. Avant d’être pesé, chaque échantillon de fourrage était débarrassé des impuretés et scindé en deux parties.
Et chaque partie était pesée séparément ; l’une des deux parties était directement pesée et mise à sécher à l’étuve, tandisque l’autre était lavée à l’ eau déminéralisée avec Alconox. Le lavage se faisait feuille par feuille rincée plusieurs fois. Après lavage, les feuilles étaient mises à l’étuve pendant 24 heures à 105° C pour la détermination de la teneur en matières sèches.
Tous les échantillons étaient pesés au moyen d’une balance de marque SARTORIUM d’une capacité de 310g ± 0,01g.
Tous les échantillons étaient mis à l’étuve pendant 72 heures entre 55 et 60° C, moulus au moyen d’un broyeur de marque IKA WEKKE de type M20, et mis dans des flacons pour analyses ultérieures.
4.2.1.2. Les racines
Elles étaient récoltées avec les fourrages au moyen d’une houe de sorte à avoir beaucoup des racines. Après leur séparation des parties aériennes, elles étaient étiquetées et emballées dans des sachets. Elles étaient débarrassées des mottes de terre et autres impuretés puis pesées. Après pesage elles étaient lavées au moyen de l’eau déminéralisée à l’Alconox et rincées une à une plusieurs fois. Elles étaient ensuite séchées à l’étuve puis pesées après étuvage et broyées au moyen du broyeur de marque IKA WERKE type M20. La poudre ainsi obtenue a été gardée dans des flacons en plastiques pour analyses de laboratoire.
4.2.1.3. Le sol
Les échantillons de sol ont été prélevés en fonction des horizons dans les 30 à 50 cm de profondeur suivant la distribution de la majorité des racines de la plante. Les sols des différents horizons ont étaient mis dans des sachets et étiquetés. Pour chacun des profils deux horizons ont été considérés ; et les échantillons ont été prélevés de bas en haut dans un profil.
Après séchage à l’air libre le sol était broyé, tamisé (mailles de 2mm) et conservé dans des flacons pour analyses ultérieures.
Pour chaque site il y a eu six horizons au total, à raison de deux par topographie. Les topographies considérées étaient le Bas-fond, le versant et le plateau par site.
4.2.2. Analyses chimiques
Toutes les analyses ont été réalisées dans différents laboratoires de l’université de Lubumbashi. Les analyses qui ont fait l’objet de nos études sont :
- dans le sol : le pH, le calcium, le phosphore, le cuivre, le cobalt, le zinc et le plomb ;
- dans le fourrage : la matière sèche, les protéines brutes, les fibres brutes, les extraits éthérés, le calcium, le phosphore, le cuivre, le cobalt, le zinc et le plomb ;
- dans les racines : la matière sèche, la calcium, le phosphore, le cuivre, le cobalt, le zinc et le plomb.
Avant d'effectuer les analyses, les échantillons sont finement broyés, et conservés dans des flacons hermétiquement fermés nettoyés et séchés au préalable.
Tous les dosages sont effectués en double, et les résultats sont rapportés par rapport à 100g de matière sèche (%MS) ou par rapport à la partie par million (ppm).
4.2.2.1. Détermination du pH
Le pH eau a été déterminé à l’aide d’un pH-MÈTRE à électrode de verre plongé dans une solution pâteuse de sol mis en contact avec de l’eau distillée suivant les proportions 1 :5 pendant 30 minutes.
4.2.2.2. Détermination de la matière sèche
Principe
La teneur en matière sèche par un double séchage des aliments est déterminée conventionnellement par le poids de ces aliments après séchage dans une étuve
Mode opératoire
Les échantillons des feuilles récoltés ont été repartis en fourrage lavé et non lavé. Le fourrage lavé a été préalablement pesé avant d’être soigneusement lavés à l’eau déminéralisée et au détergent ALCONOX. Ensuite, les différents échantillons ont été séchés à l’étuve pendant 24 heures à une température de 105°C.
Tous les échantillons (lavés et non lavés) ont été pesés de nouveau pour déceler le taux d’humidité.
4.2.2.3. Détermination des protéines.
L'azote est dosé par la méthode de Kjeldhal.
• principe
On minéralise le produit par l'acide sulfurique concentré en présence d'un catalyseur. L'azote organique est transformé en azote ammoniacal. On déplace l'ammoniac par la soude et on le dose après l'avoir reçu dans une solution titrée d'acide sulfurique ou chlorhydrique.
f) Matériels
• Erlenmeyer
• balance analytique
• fiole
• ballon à fond rond de 1000ml
• poids gradué
• bêcher
• pipettes
• burette
• pissette
• calotte chauffante
• spatule
• distillateur
• verre à montre
• éprouvette
• réfrigérateur
g) Réactifs
• Na2 SO4
• Oxyde de mercure
• sulfate de cuivre
• l'eau distillée
• rouge de méthyle
• HCl 0,1N
• NaOH 0,1N
• phénophtaléine
4.2.2.4. Détermination des fibres brutes
L’échantillon est traité par une solution 1.25 % d’acide sulfurique puis par une solution 1.25% d’hydroxyde de sodium. Les solutions sont appliquées proches du point d’ébullition, chaque traitement dure 30 ± 1 min. Le résidu est à chaque fois lavé à l’eau chaude et séché. Finalement, le résidu est calciné pendant 1 h à 530°C. Le résidu, après le traitement acide puis basique, déduit du résidu de la calcination représente la teneur en fibre brute (cellulose brute). Il est exprimé en g/kg.
4.2.2.5. Détermination des matières grasses
La matière grasse est obtenue après la percolation.
Principe
L'extraction est faite sur la matière sèche au moyen d'un solvant.
Mode opératoire
L'échantillon utilisé dans la détermination de la teneur en matière grasse est mélangé avec 1 gramme de Na2SO2. Le tout est emballé dans un papier filtre. préalablement
taré et avec du n-Hexane.
Le tube à essai est laissé pendant 24-48 heures à la température de Laboratoire.
Expression des résultats
% des matières grasses:
Avec M.G= P1-P2
P1= poids capsule + matière (en gramme)
P2= poids de l'échantillon
Matériel
• balance analytique
• bocaux ou tube à essai gras
• étuve
• papier filtre à café
• spatule
Réactif
• N-hexane
• Na2SO2
4.2.2.6. Détermination des matières minérales
La matière minérale est obtenue après la calcination.
Principe
L'échantillon à doser de poids et d'humidité bien connu est chauffé au four à régulation automatique de température et à régulation d’air jusqu'à réduction complète en cendre.
Mode opératoire
Peser 5g d'échantillon, introduire dans un creuset en porcelaine taré. Puis étuver (105°C) et refroidir au dessiccateur. Après avoir terminé l'humidité, introduire dans le four à 700°C pendant 6 heures, laisser refroidir à l'étuve à 105°C puis dans le dessiccateur en fin peser.
Expression des résultats
Cendres (%)= T-C
Avec V: poids capsule vide
T : poids capsule + échantillon
C : capsule + cendre.
Matériel
• balance analytique
• creusets
• dessiccateur
• four à régulation automatique
• spatule
• verre à montre
• étuve.
4.2.2.7. Calcul des Extractifs non azoté
Les Extractifs Non Azotés (ENA) sont obtenus par calcul à partir de la formule suivante : ENA% = 100%- (%MM+%MG+ %FB+%PB)
4.2.2.8. Détermination des minéraux
Les différents échantillons ont été attaqués de la manière suivante : 0.5g de poudre ou de sol sec étaient soumis à une attaque à chaud (180° C) par un mélange triacides constitué de 6ml d’acide chlorhydrique, 3ml d’acide nitrique, 1ml d’acide fluorhydrique; jusqu’à fumée blanche. Ensuite, la solution est reprise avec 2ml d’acide chlorhydrique et 40 ml d’eau désionisée avant d’être chauffé de nouveau jusqu’à fumée blanche. La solution ainsi obtenue est transvasée dans un ballon de 100ml après filtration. Le dosage se fait alors par absorption atomique (Ca, Cu, Co, Zn et Pb) et par spectrophotométrie pour le phosphore.
Cette méthode est réalisées selon les normes AFNOR X31-151. (Hanotiaux, 1985).
4.2.3. Screening chimique
Le screening chimique repose sur les méthodes des réactions colorées et sur les réactions de précipitation (Kahumba, 2000)
4.2.3.1. Test des alcaloïdes
Principes
La mise en évidence des alcaloïdes consiste à les précipiter à l’aide des réactifs de précipitation.
Mode opératoire
1g de matière végétale sèche est macéré dans 10ml de méthanol à une température ambiante pendant 24heures ou 50°C pendant 4heures. La solution obtenue est filtrée.
Le filtrat est lavé avec du méthanol chaud, l’ensemble est évaporé à sec à 50°C. Le résidu est attaqué 2 fois par 2ml de solution chaude d’acide chlorhydrique 1% et est ensuite filtré. La solution acide obtenue est alcalisée par l’ammoniaque concentrée dans une ampoule à décanter et traité 3fois par 4 ml de chloroforme. Les phases organiques combinées sont évaporées à sec et le résidu, repris par 0,5ml de chloroforme, est transféré dans un tube à hémolyse. Ajouter dans ce tube 0,5ml de HCl 1% et agiter. Les alcaloïdes protomés sont supposés se trouver dans la phase aqueuse qui est prélevée à l’aide d’une pipette pasteur. Six gouttes sont déposées sur une lame porte-objet ; chacune de ces gouttes est traitée par l’un des six réactifs de précipitation.
4.2.3.2. Test des flavonoides et leuco anthocyanes
Principe
En présence d’alcool éthylique, les copeaux de Mg et d’alcool Iso amylique, les flavonoides et leuco anthocyanes donnent des réactions de coloration caractéristique.
Mode opératoire
5 g de matériel végétal sont infus dans 50 ml d’eau distillée pendant 30 minutes. Après filtration, 5 ml de filtrat sont traités par l’éthylique à 94 %, additionnés successivement de 5 ml d’eau distillée, 5 ml de HCl, quelques gouttes d’alcool isoamilique et 0,5 g des copeaux de magnésium. Une coloration rose orange ou rouge violet apparaît dans la couche surnageante si la solution contient de flavonoides. De même, la réaction effectuée pendant deux minutes au bain-marie en absence de copeau de magnésium permet la caractérisation de leuco anthocyanes lors qu’apparaît une coloration rouge.
4.2.3.3. Les hétérosides cyanogènes
Principe
En présence d’acide cyanhydrique, un papier picrosodé préalablement coloré en jaune, vire du rouge à l’orange en fonction de la quantité de cet acide.
Mode opératoire
Deux grammes de poudre végétal sont placés dans un erlenmeyer avec 10ml d’eau distillée. Fermer l’erlenmeyer avec un bouchon auquel est fixé une bandelette de papier picrosodé légèrement humectée d’eau. Chauffer légèrement la solution. Le papier picrosodé jaune vire à l’orange ou au rouge si l’extraction végétale dégage de l’acide cyanhydrique.
4.2.3.4. Les quinones
Principe. : En présence d'une base (NaOH ou KOH) les quinones donnent une coloration caractéristique rouge.
Mode opératoire. : 5 g de matériel végétal en poudre sont macérés pendant une heure dans le benzène ou pendant 24 heures dans l'éther de pétrole. Après filtration, 10 ml de filtrat benzénique ou éthérique sont traités par 5 ml de NaOH 1 %. L'apparition d'une coloration rouge indique la présence de quinones dans la solution.
4.2.3.5. Les Tannoïdes
Principe
Par chauffage au bain-marie, les tanins catéchétiques précipitent en présence d’une solution de formol chlorhydrique. Les tanins galliques forment quant à eux des précipités des colorations variables en présence de FeCl3 et après saturation en acétate de sodium.
Mode opératoire
Prendre 5 g de matériel végétal trituré et infusé dans 50ml d’eau bouillante. Filtrer et prélever 2 ml de l’infuse que l’on introduit dans un tube à essaie et additionner d’un ml de chlorure ferrique 1 %. Le test est positif lorsqu’un précipité ou une coloration bleu-vert, bleu sombre ou vert apparaît. 15ml de réactif de stiasny sont ajoutés à 30ml de l’infuser ; le mélange est porté au bain-marie à 90°c. L’apparition d’un précipité indique la présence des tanins catéchiques. La solution est ensuite filtrée. Le filtrat saturé d’acétate de sodium avant d’y ajouter quelques gouttes de chlorure ferrique. La formation d’un précipité révèle la présence des tanins galliques.
4.2.3.6. Les saponines
Principe
Les solutions de saponines donnent par agitation une mousse persistante dont la hauteur est mesurable. En cas d’une faible mousse, confirmer ou infirmer la présence à l’aide d’un mélange H2SO4 1N et K2Cr2O7 10%.
Mode opératoire
Prendre 5g de matériel trituré réalisé une décoction pendant 30 minutes dans 50ml d’eau distillée. Laisser refroidir et filtrer. Prélevé 15 ml du décocté et les introduire dans un tube à essaie de 16 mm de diamètre et 160 mm de hauteur. Agiter pendant 10 secondes et effectuer la lecture 10 m après l’agitation. L’observation d’une mousse persistante indique la présence des saponines. En cas d’une faible mousse, le filtrat est testé avec un mélange à volume égal de H2SO4 1N et K2Cr207 à 10%.La présence de saponine est confirmée par l’apparition d’une coloration violette virant au rouge.
4.2.3.7. Les terpenoïdes
Principe. :
En présence de l'acide acétique anhydre et de l'acide sulfurique concentré, l'extrait organique éthéré contenant les stéroïdes donne des colorations mauves et vertes. L'identification des terpénoïdes suit le même schéma en plus de l'ajout du réactif de Hirschson (acide trichloracétique). La couleur jaune virant au rouge indique la présence de terpénoïdes.
Mode opératoire :
Cinq grammes de matériel végétal sont mis à macérer pendant 24 heures dans l'éther de pétrole ou dans le benzène. Après filtration, le solvant est évaporé à sec. Dans le résidu obtenu, on ajoute successivement et en agitant, 2 ml de chloroforme, 0,5 ml d'anhydride acétique et trois gouttes d'acide sulfurique concentré. Quelques gouttes de réactif de HIRCHSON sont ajoutées à 4 ou 5 ml de la solution acidifiée. La coloration jaune virant au rouge indique la présence de terpénoïdes.
4.2.4. Digestibilité, valeur azotée et énergétique
Vue la difficulté de la détermination de la digestibilité et de la valeur nutritive et tenant compte du progrès considérable des connaissances acquises depuis 1950, sur les besoins des animaux et sur l'utilisation digestive et métabolique des aliments, l'INRA proposait en 1978, de nouveaux système pour exprimer les besoins des animaux et la valeur nutritive des aliments (UFL, UFV, MAD...). Après avoir fait le point des connaissances actuelles sur la composition chimique (constituant glucidiques, azotés, lipidique, minéraux) des fourrages, nous avons utilisé les équations de l'INRA pour prévoir la valeur énergétique et azotée des fourrages étudiés. (Jarrige et al, 1981). En effet la valeur énergétique ou azotée d'un aliment dépend avant tous de sa composition chimique et particulièrement sa teneur en MAT. Les équations que nous avons utilisées sont le fruit d'un très grand nombre de travaux (Jarrige, 1980 ; Morrison, 1976, INRA, 1989 ; Grimaud et al., 2006 ; et Richard 1987.)
Pour la prédiction de la digestibilité de la matière organique et de la valeur énergétique des feuilles, nous avons utilisé les équations suivantes :
dMO = 0.717+0.001222 MAT-0.000748 CB. R=0,833
UFL = 0.840 + 0.001 330 MAT - 0.000832 CB. R=0,833
UFV= 0.762 + 0.001443 MAT - 0.000946 CB. R=0,848
Merouane, 2009
Pour la prédiction de la valeur azotée des feuilles, nous avons utilisé l'équation suivante :
MAD = 0,742 MAT.
Les équations de calcul des EM pour bovins et pour mouton ont été celles trouvées dans Rivière (1991) :
EM (Kcal/Kg) = 3,4 MOD+1,7 MAD pour moutons
EM (Kcal/Kg) = 3, 35 MOD+1, 76 MAD pour bovines
4.2.5. Test de germination
Le test de germination a eu lieu dans une salle avec lumière pandant 24 heures par jour.
Trois traitements ont été appliqués à savoir graines non traitées, graines scarifiées et graines trempées dans l’eau chaude.
Trois boites de petries ont été utilisées à raison de trois boîtes par traitement et chaque boîte contenait neuf graines choisies parmi les meilleures.
Ces boîtes ont étaient placées suivant un dispositif en rendomisation simple.
4.2.6. Analyses statistiques
Les échantillons ont été récoltés suivant un dispositif hiérarchisé.
Les résultats de différentes analyses ont été traités par le logiciel EXCEL en vue de calculer les moyennes et les écartypes pour l’établissement des graphes. Ce logiciel était utilisé aussi pour la transformation Arc Sinus des données de germination et de contamination : p’ = arcsin p1/2 et pour la transformation logarithmique de résultats des concentrations des minéraux.
Les résultats obtenus ont été étudiés au moyen du logiciel STATISTICA version 7 pour :
- l’analyse de la variance à un facteur de classification pour les données de germination et de survie de plantules ;
- l’analyse de la variance : afin d’étudier les variations des différents paramètres en fonction des sites, des topographies, des profils et de lavage ;
- L’analyse post doc : afin de comparer les moyennes entre elles par le test de TukeyHSD ;
- L’analyse en composante principale (ACP) : afin d’avoir une idée sur les liaisons de variables entre elles, complétée des matrices de corrélations.
CHAPITRE V. RESULTATS ET DISCUSSION
5.1. Résultats
5.1.1. Test de Germination
Les valeurs de germination, de stade à « deux feuilles » et de taux de survie, sont présentées dans le Tableau 5. 1.
Tableau 5.1. Effet de trempage dans l’eau chaude et de scarification sur la germination, le stade de deux feuilles
et le taux de survie des graines d’Adenodolichos rhomboideus.
NGG proportion % moy(%) SDF proportion % Moy(%) survie TS % Moy(%)
A 6 0,67 66,67 4 0,44 44,44 7 0,80 77,78
A 9 1 100 1 0,11 11,11 9 1 100
A 9 1 100 88,89 5 0,55 55,56 37,04 9 1 100 92,60
B 9 1 100 7 0,78 77,78 0 0 0
B 8 0,88 88,89 2 0,22 22,22 0 0 0
B 3 0,33 33,33 74,07 0 0 0 33,33 0 0 0 0
C 6 0,66 66,67 0 0 0 2 0,20 22,22
C 7 0,77 77,78 2 0,22 22,22 3 0,30 33,33
C 8 0,88 88,89 77,78 2 0,22 22,22 14,81 1 0,10 11,11 22,2
Légende : A= graines trempées, B= graines scarifiées, C= graines non traitées, NGG= nombre de graines germées, moy= moyenne, SDF= stade deux feuilles, TS= taux de survie après un mois.
Le taux de germination a varié en général de 33 à 100 %. Les moyennes pour les traitements ont été de 74,07 % pour les graines scarifiées, de 77,78 % pour les graines non traitées et de 88,89 % pour les graines traitées à l’eau chaude.
L’analyse de la variance n’a pas révélé des différences significatives entre les traitements pour ce qui concerne le taux de germination et le stade de deux feuilles des graines d’Adenodolichos rhomboideus mais l’effet était significatif en ce qui concerne le taux de survie de graines après un mois. Les graines du lot non traité avaient un taux de survie réduit. Toutes les graines scarifiées sont mortes après leur germination. Le taux de germination était bon pour tous les traitements ; mais les graines scarifiées et les graines non traité ont subit une attaque fongique dès la levée, jusqu’à être sévère pour les scarifiée (Figure 5.1 et photo 6, 7). Ceci démontre que la scarification augmenterait la sensibilité aux germes pathogène des graines.
Les photos 6 et 7 montrent les niveaux d’attaques selon les traitements.
Photo 6. : Graines d’Adenodolichos rhomboideus non traitées en test de germination Photo 7 : Graines d’Adenodolichos rhomboideus traitées à l’eau
attaqué par les champignons. chaude en test de germination.
Figure 5.1. Variation de taux de germination (TG), de stade de deux feuilles (SDF) et de taux de
survie (TS) des graines d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de trempage dans l’eau
chaude (TR), de la scarification (SC) et de témoin non traité ( NT)
5.1.2. Composition chimique de fourrage d’Adenodolichos rhomboideus
Les résultats de la composition chimique et de la valeur nutritive des fourrages d’Adenodolichos rhomboideus sont présentés dans les tableaux 5.2. au 5.10.
5.1.2.1. Teneur en matière sèche (sur base de Matière fraiche)
Tableau 5.2. Concentrations moyennes des matières sèches de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Kasombo Kinsevere Luiswishi Moyenne
plateau 39,70 40 35,40 38,37
versant 41,30 37,90 32,80 37,33
Bas-fond 42,10 41,10 29 37,40
Moyenne 41,03a 39,67a 32,40b
a,b,c : Les moyennes avec différents indices sont différentes
Les concentrations en matière sèche de ce travail ont varié de 29 % à 42,1% dans l’ensemble. (Tableau 5.2).
Les moyennes ont été, pour les sites, de 32,4 %, 39,67% et 41,03% respectivement pour Luiswishi, Kinsevere et Kasombo.
Elles ont été de 37,4%, 37,33% et 38,367% pour les bas-fonds, les versants et les plateaux respectivement.
L’analyse de la variance a montré une différence hautement significative (p<0,001) pour les sites. Il y a eu aussi des différences très significatives (p<0,01) en ce qui concerne l’ensemble des topographies (Tableau 5.4.)
L’analyse de la variance a montré des différences hautement significatives (p<0,001) entre les topographies des différents sites. L’analyse post doc a montré que les sites de Kasombo et celui de Kinsevere n’étaient pas différents entre eux mais tous différents du site de Luiswishi qui, lui, a eu des valeurs inférieures à celles des autres sites. Les moyennes de topographies prises dans l’ensemble n’ont pas révélé de différences entre elles. (Tableau 5.2.).
Les topographies prises individuellement ont montré des différences significatives. Les topographies de site de Kasombo et celles de site de Kinsevere ont eu des valeurs semblables et élevées différentes de celles du site de Luiswishi (Tableau 5.4).
5.1.2.2. Teneur en matières azotées totales (sur base de Matière Sèche)
Tableau 5.3. Concentrations moyennes des protéines brutes (%MS) de fourrages
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Kasombo Kinsevere Luiswishi Moyenne
Plateau 16,07 15,54 15,18 15,59
Versant 15,68 14,45 15,98 15,36
Bas-fond 15,77 15,68 15,88 15,77
Moyenne 15,83 15,27 15,68
La teneur en matière azotée totale n’a pas montré des variations entre les sites et entre les topographies.
Les moyennes en protéines brutes des sites ont été de 15,83 ; 15,23 et 15,70% MS respectivement pour Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. Et 15,77 ; 15,36 et 15, 59% MS respectivement pour le bas fond, le versant et le plateau. La comparaison multiple des topographies prises individuellement pour tous les sites n’a montré aucune différence significative entre elles (Tableau 5.4).
.
Tableau 5. 4. Composition chimique, digestibilité, valeur azotée et valeur énergétique moyennes du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus récolté à Lubumbashi en fonction
des sites et de topographies
KASOMBOE KINSEVERE LUISWISHI
bas-fondD versant plateau bas-fond versant plateau bas-fond versant plateau ESB STC
NutrimentsA Composition chimique
MS(%) 42,10b 41,26ab 39,68ab 41,13ab 37,89ae 40ab 28,97c 32,84cd 35,39de 4,44 ***
MM(%MS) 4,50bcd 4,98d 3,82abc 3,81abc 3,13a 3,64ab 4,98d 4,72cd 3,68ab 0,66 **
MO(%MS) 95,50a 95,01a 96,18b 96,19b 96,86c 96,35bc 95,02a 95,28a 96,32b 0,66 **
PB(%MS) 15,77 15,75 16,07 17,67 14,43 15,54 15,87 15,97 15,18 0,86 NS
FB(%MS) 31,35ab 33,27ac 38,53de 28,61b 32,45abc 34,03ac 30,70ab 36,20cd 41,14e 3,97 ***
MG(%MS) 5,17 3,83 4,45 3,47 2,56 5,20 4,23 3,83 3,49 0,84 NS
ENA(%MS) 43,20ab 42,24ab 37,13a 48,43b 47,42b 41,58ab 44,21ab 39,27a 36,51a 4,15 ***
Digestibilité, valeur énergétique et valeur azotée
dMO 0,72ab 0,71ab 0,71ab 0,71a 0,71ab 0,71ab 0,713a 0,70ab 0,70b 0,00 **
MAD(%MS) 11,70 11,63 11,92 11,63 10,71 11,53 11,78 11,85 11,26 0,37 NS
UFL/KgMS 0,84a 0,83ab 0,83ab 0,84a 0,83ab 0,83ab 0,87a 0,83ab 0,82b 0,03 **
UFV/KgMS 0,75a 0,75ab 0,74ab 0,77a 0,75ab 0,75ab 0,76a 0,75ab 0,74b 0,04 **
EM pr(Kcal/KgMS) 2513,58 2495,50 2517,35 2535,30 2521,60 2523,80 2505,10 2499,70 2499,50 1,34 NS
EM bv(Kcal/kgMS) 2486,50 2468,70 2490 2507,90 2493,60 2496,50 2478,30 2473,10 2472,30 1,31 NS
Les valeurs suivies de lettres différentes, dans une ligne, sont statistiquement différentes
Légende
A: MS: matière sèche; MM: matières minérales; MO: matières organique; PB: protéines brutes; FB: fibres brutes; MG: matières grasses; ENA: extractifs non
azotés; dMO: digestibilité de la matière organique; MAD: matière azotée digestible; UFL: unités fourragère lait; UFV:
unités fourragère viande; EMpr : énergie métabolisable petits ruminants ; EMbv : énergie métabolisable bovins.
B : Erreur standard
C : *P<0,05; **P<0,01; ***P<0,001 ; NS : non significatif
D : topographies
E : sites
5.1.2.3. Teneur en Matières grasses (sur base de Matière Sèche)
Tableau 5.5. Concentrations moyennes de la matière grasse (%MS) de fourrages
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Kasombo Kinsevere Luiswishi moyenne
Plateau 4,45 5,20 3,49 4,38
Versant 3,83 2,56 3,85 3,41
Bas-fond 5,17 3,48 4,23 4,30
Moyenne 4,48 3,75 3,85
La teneur en matières grasses a varié de 2,56 à 5,20% ; Il ne s’est révélé aucune différence significative ni entre les sites ni entre les topographies (Tableaux 5.4. et 5.5). Les valeurs de sites ont étaient de 4,48% pour le site de Kasombo, 3,75% pour le site de Kinsevere et 3,85 % pour le site de Luiswishi.
Les moyennes de topographies ont été de 4,38 ; 3,41 et 4,30 % respectivement pour les plateaux, les versants et les bas-fonds.
5.1.2.4. Teneur en Matières minérales (sur base de Matière Sèche)
Tableau 5.6. Concentrations moyennes des matières minérales (%MS) de fourrages
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Kasombo kinsevere Luiswishi moyenne
Plateau 3,82 3,65 3,68 3,72a
Versant 4,98 3,15 4,72 4,28b
Bas-fond 4,49 3,81 4,98 4,43 b
Moyenne 4,43a 3,53b 4,46 a
a,b,c : Les moyennes avec différents indices, dans une ligne ou dans une colone, sont différentes
Les teneurs en matières minérales ont variée de 3,15 à 4,98% dans l’ensemble. Les teneurs en matières minérales des topographies prises individuellement ont révélées des différences significatives (Tableau 1 ; p<0,01).
Les teneurs de sites ont été de 4,43 ; 3,53 et 4,46 % respectivement pour le site de Kasombo, le site de Kinsevere et le site de Luiswishi. Les moyennes pour les topographies ont été de 3,72 ; 4,28 et 4,43 % pour les plateaux, les versants et les bas-fonds respectivement. Les effets de sites (p<0,001) et de topographies (p<0,01) ont été significatifs (Tableau 5.4 et 5.6).
5.1.2.5. Teneur en Fibres brutes (sur base de Matière Sèche)
Tableau 5.7. Concentrations moyennes des fibres brutes (%MS) de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction
de sites et de topographies.
Kasombo kinsevere Luiswishi moyenne
Plateau 38,53 34,03 41,14 37,90a
Versant 33,27 32,45 36,20 33,97b
Bas-fond 31,35 28,61 30,70 30,22c
Moyenne 34,38a 31,69b 36,01a
a,b,c : Les moyennes avec différents indices, dans une ligne ou dans une colone, sont différentes
Les valeurs en fibres brutes ont varié de 28,61 à 41,14 % pour les fourrages d’Adenodolichos rhomboideus. Les moyennes de topographies ont été hautement significative (p<0,001) et les moyennes des sites très significatives (p<0,01). Les valeurs de topographies prises individuellement ont été significatives (p<0,05) (Tableaux 5.4 et 5.7).
Les fourrages de Kinsevere ont présenté des teneurs numériquement élevées suivi du site de Kasombo. Ces deux sites ont eu des moyennes statistiquement semblables. Les topographies ont eu toutes des moyennes différentes. Les plateaux étaient riche en fibre, suivi de versant et viennent enfin les bas-fonds.
Cette différence pourrait s’expliquer par le gradient hydrique et en éléments nutritifs qui ont tendance à s’accumuler vers le bas.
5.1.2.6. Teneur en Extractifs non azotés (ENA sur base de matière sèche)
Dans l’ensemble les ENA ont varié de 36,51 à 48,43% L’effet site a été très significatif (p<0,01) et les topographies ont eu un effet hautement significatif (p<0,001). Les moyennes pour les sites ont été de 40,86 ; 45,81 et 39,99% respectivement pour Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. Et les moyennes pour les topographies ont été de 38,41 ; 42,98 et 45,28% pour les plateaux, les versants et les bas-fonds respectivement. Les effets ont été significatifs pour sites (p<0,01) et topographies (p<0,001).
L’analyse post doc a montré que les sites de Kasombo et de Luiswishi ont eu des moyennes différentes de celles de Kinsevere (Tableau 5.8).
Le tableau 5.8. donne les valeurs moyennes des extractifs non azotés.
Tableau 5.8. Concentrations moyennes des extractifs non azotés (%MS) de fourrages
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction de sites et de topographies.
Kasombo kinsevere Luiswishi moyenne
plateau 37,13 41,58 36,51 38,41a
versant 42,24 47,42 39,27 42,98a
Bas-fond 43,21 48,43 44,21 45,28b
moyenne 40,86a 45,81b 39,99a
a,b,c : Les moyennes avec différents indices, dans une ligne ou dans une colone, sont différentes
Tandisque les moyennes des topographies ont été semblables pour les plateaux et les versants mais différentes de celle de bas-fonds.
5.1.3. Digestibilité, valeurs azotées et énergétiques
5.1.3.1. Digestibilité de la Matière Organique.
La digestibilité de la matière organique de fourrage d’Adenodolichos rhomboideus a varié selon les topographies mais pas entre les sites. Les variations ont été, en général de 70,43% à 71,52%. (Tableau 5.4.)
Les valeurs pour les sites ont été de 71,06 ; 71,18 et 70,92 % respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. Les moyennes des topographies ont eu des différences très significatives (p<0,01) avec de valeurs de 71,36 ; 71,03 et 70,77 % respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux. L’analyse post doc a montré que les bas-fonds ont eu des valeurs supérieures à celles de deux autres topographies. Ces deux autres topographies avaient des valeurs égales entre elles. Les topographies prises individuellement ont révélé des différences significatives (Tableau 5.4. ; p<0,01).
La figure 5.2. presente la variation de la digestibilité de la matière organique.
Figure 5. 2. Variation de la digestibilité de la matière organique du fourrage(%MS)
d’Adenodolichos rhomboideus en fonction des sites et des topographies.
5.1.3.2. Matière Azotée Digestible
Les valeurs de la matière azotée digestible ont varié de 10,71 à 11,92 % (Tableau 5.4) pour l’ensemble de résultats. Ces valeurs n’ont pas été statistiquement différentes ni entre les sites ni entre les topographies.
La figure 5.3. presente la variation de la matière azotée digestible de la matière organique.
Figure 5.3. Variation de la matière azotée digestible (%) du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus en fonction
des sites et des topographies.
5.1.3.3. UFL et UFV (Kg-1 MS)
Les topographies ont eu un effet hautement significatifs (p<0,001) en ce qui concerne les Unités Fourragères Lait. Elles ont été de 0,839 ; 0,833 et 0,833 UFL/Kg MS respectivement pour le site de Luiswishi, Kinsevere et Kasombo. Et pour les topographies les valeurs ont été de 0,836 ; 0,832 et 0,829 UFL/Kg MS pour le bas-fond, le versant et le plateau respectivement.
De même pour les Unités Fourragères Viande (UFV), les valeurs des topographies ont montré des différences hautement significatives.Les valeurs ont été de 0,751 ; 0,753 et 0,753 UFV/Kg MS respectivement pour le site de Luiswishi, Kinsevere et Kasombo. Et pour les topographies les valeurs ont été de 0,756 ; 0,752 et 0,753 UFV/Kg MS pour le bas-fond, le versant et le plateau respectivement.
Les figures 5.4. et 5.5. presentent la variation des moyennes des unités fourragères lait et viande.
Les sites ou les topographies suivis des lettres différentes sont significativement différentes
Figure 5.4. Concentration énergétique (UFL) des fourrages d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies.
Les sites ou les topographies suivis des lettres différentes sont significativement différentes
Figure 5.5. Concentration énergétique (UFV) des fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en
fonction des sites et des topographies.
5.1.3.4. Energie Métabolisable.
Les valeurs des énergies métabolisables pour petits ruminants ont varié de 2495,50 à 2535,30 Kcal/Kg MS. Et de 2468,70 à 2507,90 Kcal/Kg MS pour les bovins (Tableau 5.4).
Ces valeurs n’ont révélé aucune différence significative ni entre les sites ni entre les topographies.
Les figures 5.6. et 5.7. presentent la variation des moyennes de l’énérgie métabolisable pour grands et petits ruminants.
Figure 5.6. Concentration énergétique (EM petits ruminants) des fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites et des topographies.
Figure 5.7. Concentration énergétique (EM bovins) des fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites et des topographies.
5.1.4. Variation des teneurs en minéraux dans les sols colonises par Adenodolichos rhomboideus
Tableau 5.9. Variation des teneurs moyennes en minéraux dans les sols colonises par Adenodolichos rhomboideus en fonction des sites, de
topographies et des horizons
KASOMBO KINSEVERE LUISWISHI
Minéral bas-fond versant plateau bas-fond versant plateau bas-fond versant plateau Moyenne DS
Ca(g/Kg de sol sec)
horizon1 24abc 67bcde 1a 34abc 140f 65bcde 131f 58bcd 121ef 71,22 4,94
horizon2 29abc 68bcde 14ab 48abcd 74cde 104def 37abc 1a 64bcd 48,78 3,22
P(g/Kg de sol sec)
horizon1 0,50 1 1,20 0,60 0,80 0,60 0,80 0,90 0,80 0,80 0,02
horizon2 0,80 0,80 0,80 0,50 0,70 0,90 0,70 0,70 0,80 0,74 0,011
Cu (mg/Kg de sol sec)
horizon1 2820j 704ab 1456def 1600fgh 1980hi 2640j 750bc 1910ghi 1190de 1672,22 748,13
horizon2 438ab 426ab 330a 1570efg 2050i 736bc 608ab 766bc 1122cd 894 582,39
Co(mg/Kg de sol sec)
horizon1 170a 100a 120a 112a 180a 182a 432b 1660e 1210d 462,89 571,10
horizon2 92a 90a 78a 122a 194a 110a 394b 470b 640c 243,33 206,19
Zn(mg/Kg de sol sec)
horizon1 36a 126ef 580g 38a 82bcd 32a 82bcd 106def 98cde 131,11 171,61
horizon2 46ab 44a 42a 66abc 66abc 138f 38a 44a 68abc 61,33 31,06
Pb(mg/Kg de sol sec)
horizon1 56a 98c 212d 58a 62abc 46a 62abc 72abc 64abc 81,11 51,14
horizon2 56a 50a 60ab 52a 54a 96bc 44a 46a 62abc 57,78 15,50
A,b,c,d,e,f : les moyennes affectées des lettres différentes, dans une ligne et entre horizon 1 et horizon 2 pour un minéral, sont différentes entre elles.
DS : déviation standard
Tableau 5.10. Valeurs moyennes des minéraux des sites des sols colonisés par Adenodolichos
rhomboideus
SITES
KASOMBO
KINSEVERE
LUISWISHI
Horizon h1 h2 h1 h2 h1 h2
Calcium(g/Kg de sol sec) 30,70a 37a 79,70bc 75,30b 103,30c 34a
Phosphore (g/Kg de sol sec) 0,90 0,80 0,70 0,70 0,80 0,70
Cuivre(mg/Kg de sol sec) 1660d 398b 2073,33e 1452a 1283,33a 832c
Cobalt(mg/Kg de sol sec) 130ab 86,70a 158b 142ab 1100,67d 501,33c
Zinc(mg/Kg de sol sec) 247,33c 44a 50,70a 90b 95,33b 50a
Plomb(mg/Kg de sol sec) 122a 55,33b 55,33b 67,33b 66b 50,67b
A,b,c,d,e : les moyennes affectées des lettres différentes, dans une ligne entre horizon 1 et horizon 2 pour un minéral, sont différentes entre elles.
Tableau 5.11. Valeurs moyennes des minéraux des topographiques des sols colonisés par
Adenodolichos rhomboideus
TOPOGRAPHIE
Bas-fonds Versants Plateaux
Horizon h1 H2 h1 h2 h1 h2
Calcium(g/Kg de sol sec) 63ab 38a 88,30b 47,70a 62,30a 60,70a
Phosphore (g/Kg de sol sec) 0,60 0,70 0,90 0,70 0,87 0,80
Cuivre(mg/Kg de sol sec) 1723,30b 872a 1531,33d 1080,70c 1762b 729,30a
Cobalt(mg/Kg de sol sec) 238ab 202,67a 646,67d 251,33ab 504c 276b
Zinc(mg/Kg de sol sec) 52a 50a 104,67c 51,33a 236,67d 82,67b
Plomb(mg/Kg de sol sec) 58,67ab 50,67a 77,33c 50a 107,33d 72,70bc
A,b,c,d : les moyennes affectées des lettres différentes, dans une ligne entre horizon 1 et horizon 2 pour un minéral, sont différentes entre elles.
5.1.4.1. Variation des teneurs en calcium des sols colonisés par Adenodolichos
rhomboideus
Figure 5.8. Variation des teneurs en calcium des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites, des topographies et des horizons.
Les teneurs en calcium dans le sol ont varié de 1 à 140 g/Kg de sol sec. Ces valeurs ont varié de 1à 140g/Kg pour l’horizon 1 et de 1 à 104 g/Kg pour l’horizon 2. La différence, entre les horizons, a été significative (p<0,001) avec une supériorité de l’horizon 1. Les teneurs les plus élevées, dans l’horizon 1, ont été celles du versant du site de Kinsevere, le bas-fond et le plateau de Luiswishi. Les plus faibles valeurs ont été celles du plateau de Kasombo, bas-fond de Kasombo et Kinsevere (Tableau 5.9).
Au niveau de l’horizon 2, les valeurs les plus élevées ont été celles observées dans les versant et plateau du site de Kinsevere ; et les plus faibles ont été celles de Versant de Luiswishi et le plateau de Kasombo.
Les moyennes générales, significativement différentes (p<0,001), ont été de 71,2 g/Kg de sol sec pour l’horizon 1 et de 48,78 g/Kg de sol sec pour l’horizon 2. (Tableau 5.9)
Les moyennes des sites ont été, pour l’horizon 1, de : 36,6 ; 75,3 et 34 g/Kg de sol sec respectivement pour Kasombo, Kinsevere et Luiswishi.
Les teneurs des horizons ont étaient semblables pour les sites de Kasombo et celui de Luiswishi mais non pour le site de Kinsevere.
Les moyennes des topographies ont été, pour l’horizon 1, de : 63 ; 88,3 et 62,3 g/Kg de sol sec respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux.
Pour l’horizon 2, les valeurs ont été de : 38, 47,7 et 60,7 g/Kg de sol respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux.
Après analyse post doc, il s’est révélé une différence entre les teneurs de calcium de Kasombo (h1) avec les teneurs des autres sites. Dans l’horizon 2 Kasombo et Luiswishi avaient des valeurs semblables mais différentes de celles de Kinsevere (Figure 5.21).
Les teneurs en calcium des sites ont varié de : 30,7 à 103,3g/Kg de sol sec. La valeur la plus élevée a été trouvée à l’horizon 1 du site de Luiswishi et les valeurs faibles ont été celles de Kasombo dans les deux horizons et dans le site de Luiswishi dans l’horizon 2. Le site de Kinsevere a eu des valeurs intermédiaires.
Les teneurs moyennes pour les topographies ont varié de : 38 à 88,3g/Kg. La valeur la plus élevée a été celle trouvée aux versants, pour l’horizon 1, et elle était la seule à être différentes des autres.
5.1.4.2. Variation des teneurs en phosphore des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus
Les teneurs en phosphore ont varié de manière très minime. Elles ont varié de 0,5 à 1,2 g/Kg de sol sec. Aucune différence n’a été constatée pour ces valeurs dams tous les sites, topographies et horizons.
Figure 5.9. Variation des teneurs en phosphore des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites, des topographies et des horizons.
5.1.4.3. Variation des teneurs en cuivre des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus
Les teneurs en cuivre des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus ont varié de 330 à 2820 mg/Kg.
Les valeurs les plus élevées ont été constatées au bas-fond à Kasombo, et sur le plateau à Kinsevere ; et les plus faibles à Kasombo dans le versant et à Luiswishi dans le bas-fond pour l’horizon 1. Pour l’horizon 2 les fortes valeurs ont été celles trouvées au versant de Kinsevere et les plus faibles partout à Kasombo. Les valeurs moyennes des sites ont été fortes au niveau du site de Kinsevere et les faibles à Luiswishi pour l’horizon 1 ; et dans l’horizon 2 les hautes valeurs étaient celles de Kinsevere et les plus faibles celles de Kasombo.
Quant aux moyennes des topographies, les fortes teneurs ont été celles trouvées dans les bas-fonds et sur les plateaux, tandis que les faibles valeurs étaient celles des versants pour l’horizon 1. Dans le deuxième horizon les grandes valeurs étaient celles trouvées dans les versants, suivi des bas-fonds et enfin les plateaux.
Les valeurs moyennes des horizons (894 mg/Kg pour h2 et 1672 mg/Kgpour h1) sont significativement différentes (p<0,001) ; les moyennes des sites sont aussi différentes (p<0,01), les valeurs de Kasombo étant semblables à celles de Luiswishi mais les deux ont été différentes des valeurs de Kinsevere (Figure 5.10).
Figure 5.10. Variation des teneurs en cuivre des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites, des topographies et des horizons
5.1.4.4. Variation des teneurs en cobalt des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus
Figure 5.11. Variation des teneurs en cobalt des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites, des topographies et des horizons
La variation des teneurs en cobalt de sol a été, pour l’horizon 1, de 100 mg/Kg pour le versant de Kasombo à 1210 mg/Kg pour le plateau de Luiswishi. Et pour l’horizon 2 de 78 mg/Kg pour le plateau de Kasombo à 640 mg/Kg pour le plateau de Luiswishi (Tableau 5.10).
Les teneurs moyennes des sites ont été faibles à Kasombo intermédiaires à Kinsevere et fortes à Luiswishi pour l’horizon 1. Dans l’horizon 2 l’ordre était le même que dans le premier (Tableau 5.9). La différence a été significative pour les moyennes des sites et celles des horizons (Figure 5.11).
Quant aux moyennes de topographies, pour l’horizon 1, les valeurs moyennes des versants ont été plus élevées suivies de celles des plateaux et viennent enfin celles de bas-fonds.
Pour le deuxième horizon c’est plutôt les plateaux qui ont eu des valeurs élevées, suivi de versants (Tableau 5.11).
5.1.4.5. Variation des teneurs en zinc des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus
Pour les teneurs en zinc de l’horizon de surface, les valeurs ont varié de 32 mg/Kg pour le plateau de Kinsevere à 580 mg/Kg pour le plateau de Kasombo. Dans l’horizon 2 les valeurs ont varié de 38 mg/Kg pour le bas -fond de Luiswishi à 138 mg/Kg pour le plateau de Kinsevere (Tableau 5.9).
Les teneurs moyennes des sites ont été faibles à Kinsevere, intermédiaires à Luiswishi et fortes à Kasombo pour l’horizon de surface et dans la deuxième couche les fortes valeurs étaient celles de Kinsevere et les faibles celles de Kasombo et Luiswishi (Tableau 5.10).
Les moyennes des topographes, pour l’horizon de surface, ont été supérieures sur les plateaux et faibles dans les bas-fonds et versants (Tableau 5.11).
L’analyse de la variance a montré des différences entre les moyennes des sites entre eux et des horizons entre eux. Le site de Kinsevere avait des valeurs différentes de celles de deux autres sites (Figure 5.12).
Figure 5.12. Variation des teneurs en zinc des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites, des topographies et des horizons
5.1.4.6. Variation des teneurs en plomb des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus
Les valeurs de plomb ont varié de 46 mg/Kg sur le plateau de Kinsevere à 212 mg/Kg sur le plateau de Kasombo pour l’horizon 1. Elles ont varié de 44 mg/Kg pour le bas-fond de Luiswishi à 96 mg/Kg pour le plateau de Kinsevere dans l’horizon 2 (Tableau 5. 9).
Les moyennes de topographies ont été, pour l’horizon 1, de 107,33 ; 77,33 et 58,67 mg/Kg respectivement pour les plateaux, les versants et les bas-fonds. Elles ont été de 72,7 ; 50,67 et 50 mg/Kg respectivement pour les plateaux, bas-fonds et versants dans l’horizon 2.
Les moyennes des sites ont été de 122 ; 66 et 55,33 mg/Kg respectivement pour Kasombo, Luiswishi et Kinsevere.
Après analyse de la variance, les valeurs moyennes des sites ont été différentes significativement (p<0,001), de même pour celles des horizons entre eux. L’analyse post doc a montré que les sites de Kinsevere et de Luiswishi étaient comparables mais différent de celles de Kasombo (Figure 5.13.).
Figure 5.13. Variation des teneurs en plomb des sols colonisés par d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites, des topographies et des horizons
5.1.4.7. Variation des teneurs en pH des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus
Les valeurs de pH ont varié de 6 à 6,7 pour l’ensemble des résultats (Tableau 5.9). La variation de pH pour les sites était semblables entre Kasombo et Luiswishi mais les deux différents de Kinsevere (Figure 5. 14) (p<0,001) avec des valeurs respectives de 6,2 ; 6,28 et 6,47. Les valeurs moyennes de topographies ont étaient semblables.
Les moyennes des horizons ont été de 6,41 pour h1 et 6 ,2 pour h2 (P<0,001) (Tableau 5.9).
Figure 5.14. Variation des pH des sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus en fonction
de sites, de topographies et des horizons.
5.1.5. Teneurs des minéraux dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
Les teneurs en minéraux pour les racines sont représentées dans le tableau 5.11.
Tableau 5.12. Variation des teneurs moyennes en minéraux dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus en
fonction des sites et des topographies
SITES* TOPOGRAPHIES** Ca(g/KgMS) P(g/KgMS) Cu(mg/Kg MS) Co(mg/Kg MS) Zn(mg/Kg MS) Pb(mg/KgMS)
BAS-FOND 2,30a 1,10ab 40a 6a 80d 94bc
KASOMBO VERSANT 3,20a 0,50a 55bc 5a 49bc 86b
PLATEAU 2,90a 0,90ab 62c 5a 57c 96bc
Moy. Kasombo 2,80 0,83 52,33A 5,33A 62A 92A
BAS-FOND 2,10ab 0,80ab 48ab 7a 18a 126ad
KINSEVERE VERSANT 2ab 0,60ab 62c 6a 26a 104abc
PLATEAU 3,10a 0,90ab 92d 22b 25a 110ac
Moy. Kinsevere 2,40 0,77 67,33A 11,67B 23B 113,33B
BAS-FOND 0,70b 0,80ab 81d 35c 26a 125ad
LUISWISHI VERSANT 2,80a 1,10ab 44ab 35c 48bc 127ad
PLATEAU 3a 1,20b 86d 24b 41b 140d
Moy. Luiswishi 2,17 1,03 70,33B 31,33C 38,33C 130,67C
moyenne générale 2,46 0,88 63,33 16,11 41,11 112
Moyennes Topographies***
BAS-FOND 1,70a 0,90 56,33 a 16 41,33 115ab
VERSANT 2,67b 0,73 53,67 a 15,33 41 105,67a
PLATEAU 3b 1 80 b 17 41 115,33b
*A,B,C : les lettres majuscules différentes après les chiffres dans une colonne signifient la
différence entre les moyennes des sites.
** a,b,c,d :: les lettres minuscules différentes après les chiffres dans une colonne signifient la
différence entre les teneurs des sites x topographies entre les sites.
*** : les lettres minuscule en exposant différentes après les chiffres dans une
colonne signifient la différence entre les moyennes des topographies.
**** : les valeurs de calcium et de phosphore sont exprimées en g/Kg MS,
celles de Cu, Co, Zn et Pb sont exprimées en mg/Kg MS
5.1.5.1. Variation des teneurs en Calcium (g/Kg MS) dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
Les teneurs en calcium dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus ont varié de 0,70 à 3,20g/ Kg MS pour l’ensemble des résultats (Tableau 5.12).
Les sites n’ont pas eu d’effets significatifs sur la teneur en calcium ; Ces valeurs ont été de 2,80g/Kg pour le site de Kasombo ; de 2,40g/Kg pour le site de Kinsevere et 2,17g/Kg pour le site de Luiswishi.
Les topographies ont eu d’effets significatifs (P<0,001) pour le calcium dans les racines (Figure 5.15). Les moyennes pour les versants et celles des plateaux ont étaient statistiquement semblables mais différentes de celles des bas-fonds. Ces valeurs ont été de 1,7g/Kg pour les bas-fonds ; de 2,67g/Kg pour les versants et 3g/Kg pour les plateaux.
La moyenne générale du calcium dans les racines pour tous les échantillons a été de 2,46g/Kg MS
Figure 5.15. Variation des teneurs en Calcium dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies
La plus faible valeur était celle du bas-fond de la mine de Luiswishi et la valeur la plus élevée était celle du versant de Kasombo.
Toutes les topographies de Kasombo, le plateau de Kinsevere, le versant et le plateau de Luiswishi ont eu des teneurs élevées ; le bas-fond et le versant de Kinsevere ont eu des teneurs moyennes et le bas-fond de Luiswishi a eu la faible teneur en calcium.
5.1.5.2. Variation des teneurs en phosphore (g/Kg MS) dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
Pour le phosphore les valeurs ont varié de 0,50 à 1,20 g/Kg MS. Elles ont été de 0,83 g/Kg pour le site de Kasombo ; de 0,77g/Kg pour le site de Kinsevere et de 1,03 pour le site de Luiswishi. Ces teneurs ont été pour les topographies de 0,90g/Kg pour les Bas-fonds ; de 0,73g/Kg pour les versants et 1g/Kg pour les plateaux (Tableau 5.12).
Les moyennes de sites et les moyennes de topographies n’ont révélé aucune différence significative. (Figure 5.16.)
Les topographies prises individuellement ont étaient différentes entre elles.
Figure 5.16. Variation des teneurs en phosphore dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies
La plus faible valeur était celle de versant du site de Kasombo, la valeur la plus élevée était celle du plateau de Luiswishi. Les autres topographies ont eu des valeurs intermédiaires. Numériquement le site de Luiswishi a eu la valeur élevée, suivi du site de Kasombo et enfin le site de Kinsevere.
5.1.5.3. Variation des teneurs en Cuivre (mg/Kg MS) dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
Figure 5.17. Variation des teneurs en cuivre dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies
Les teneurs en cuivre ont varié de 40 à 92 mg/Kg MS dans les racines. Les teneurs de Kasombo bas-fond ont été faibles. Celles de plateau de Kinsevere, plateau de Luiswishi et bas-fond de Luiswishi ont été plus élevées. Les valeurs de plateau de Kasombo, celles de versant de Kasombo et celles de versant de Kinsevere ont été moyennement élevées tandis que les valeurs de bas-fond de Kinsevere et de versant de Luiswishi ont été moyennement faibles.
Les teneurs pour les sites ont été significativement différentes (P<0,001), avec la plus haute valeur pour le site de Luiswishi, suivi de la valeur du site de Kinsevere et enfin le site de Kasombo (Tableau 5.11.). L’analyse post doc a montré que le site Luiswishi a été significativement différent de deux autres sites, qui n’ont pas révélé des différences entre eux.
Les valeurs moyennes des topographies ont été aussi différentes entre elles. Les bas-fonds et les versants étaient semblables mais différents des Plateaux. Ces valeurs étaient respectivement de 56,33 ; 53,67 et 80mg/Kg MS pour les bas-fonds, les versants et les plateaux.
5.1.5.4. Variation des teneurs en Cobalt dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
Figure 5.18. Variation des teneurs en cobalt dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies
Les teneurs en cobalt des racines ont varié de 5à 35mg/Kg MS pour l’ensemble des résultats.
Les valeurs de toutes les topographies de Kasombo, de bas-fond de Kinsevere et de versant de Kinsevere ont été plus faibles. Les valeurs de plateau de Kinsevere et de plateau de Luiswishi ont été moyennes ; tandis que les valeurs les plus élevées étaient celles de bas-fond et du versant du site de Luiswishi.
Les teneurs entre les sites ont été différentes significativement (P<0,001) avec 5,33mg/Kg MS pour le site de Kasombo ; 11,67mg/Kg MS pour le site de Kinsevere et 31,33 mg/Kg MS pour le site de Luiswishi donc plus élevée à Luiswishi, moyennes à Kinsevere et faible pour le site de Kasombo.
Les teneurs moyennes des topographies ont été de 16 mg/Kg pour les bas-fonds ; 15,33 mg/kg MS pour les versants et 17 mg/Kg pour les plateaux. Ces valeurs n’étaient pas différentes entre elles.
5.1.5.5. Variation des teneurs en Zinc dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
Figure 5.19. Variation des teneurs en Zinc dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies
Les variations de teneurs en zinc dans les racines a été de 18 à 80 mg/Kg MS. La valeur la plus élevée était celle de bas-fond de Kasombo ; la valeur moyennement élevée était celle de plateau de Kasombo ; les valeurs moyennement faibles étaient obtenues avec les valeurs de versant de Kasombo, plateau et versant de Luiswishi.
Les valeurs les plus faibles sont celles de bas-fond de Luiswishi et toutes les topographies du site de Kinsevere.
Tous les sites ont été différents entre eux (P<0,001) avec 62 mg/Kg MS pour le site de Kasombo ; 23 mg/Kg MS pour le site de Kinsevere et 38,33 mg/Kg MS pour le site de Luiswishi.
Les moyennes pour les topographies ont été non significatifs, ces valeurs ont été de 41,33 mg/Kg pour les bas-fonds et 41 mg/Kg pour les deux autres topographies.
La moyenne générale était de 41,11 mg/Kg.
5.1.5.6. Variation des teneurs en plomb dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
Les teneurs en plomb des racines ont varié de 86 à 140 mg/Kg MS. Ces valeurs ont été élevées pour toutes les topographies du site de Luiswishi et le bas-fond de Kinsevere.
Elles ont été moyennement élevées pour le plateau et le versant du site de Kinsevere. Ces valeurs ont été moyennement faibles pour le bas-fond et le plateau de Kasombo. La valeur la plus faible était celle du versant de Kasombo.
Figure 5.20. Variation des teneurs en plomb dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies.
Tous les sites ont eu des valeurs significativement différentes (p<0,001). Les valeurs ont été de 92 ; 113,33 et 130,67 mg/Kg MS respectivement pour Kasombo, Kinsevere et Luiswishi.
Les différences entre moyennes pour les topographies ont été aussi significatives (p<0,01). Les teneurs moyennes dans les bas-fonds ont été de 115 mg/Kg MS ; de 105 mg/Kg pour les versants et 115,33 mg/Kg pour les plateaux. Les bas-fonds ont eu des valeurs semblables à celles de deux autres mais ces deux ont été différentes entre elles.
La moyenne générale a été de 112 mg/Kg MS.
5.1.6. Concentrations des mineraux dans le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus
Les concentrations des minéraux dans le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus sont présentées dans les tableaux 5.13 et 5. 14.
Ces valeurs sont en générale élevées pour les éléments traces métalliques (ETMs) que pour les éléments majeurs. L’effet lavage a été hautement significatif pour les ETMs, dont les valeurs ont sensiblement baissé après lavage, et non significatif pour le calcium et le phosphore. Cette contamination n’était pas uniforme ni pour les sites ni pour les topographies. Le site de Kinsevere est celui qui a eu le fourrage moins contaminé que les autres sites. Les moyennes ont été pour le fourrage non lavé et le fourrage lavé de 1,90 et 2,0 g/Kg pour le calcium ; de 0,36 g/Kg pour le phosphore ; de 70,88 et 20,70 mg/Kg MS pour le cuivre ; de 24,47 mg/KgMS pour le cobalt ; de 97,52 et 42,55 mg/Kg MS pour le zinc et de 68,49 et 3,99 mg/Kg MS pour le plomb.
De tous ces élément c’est le plomb qui s’est révélé le plus contaminants du fourrage que les autres.
5.1.6.1. Variation des teneurs en calcium dans le fourrage en fonction de sites, de topographies et du lavage
Les moyennes des teneurs en calcium ont varié de 2,30 à 8,20 g/Kg MS dans le fourrage non lavé et de 0,20 à 3 g/Kg MS dans le fourrage lavé (Tableau 5.13). Toutes ces valeurs n’ont pas été significativement différentes que ce soit pour le fourrage lavé que pour le fourrage non lavé.
La contamination a varié de 0 à 92 %. Pour les topographies prises individuellement. Celle-ci a varié, significativement, en fonction des sites (p< 0,01) et non en fonction des topographies. Le site de Luiswishi est celui qui a eu la valeur de contamination supérieure soit 72,87 % et différentes des autres sites qui eux n’ont pas révélés des différences entre eux avec des valeurs de 11,8 et 8,61% de contamination tellurique respectivement pour Kasombo et Kinsevere. Numériquement c’est le site de Kinsevere qui est le moins contaminé.
Les valeurs pour les topographies ont été de 4,90 ; 41,15 et 41,60 % de contamination respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux.
Figure 5.21. Effet du lavage sur les teneurs en calcium de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction
des sites et des topographies.
Les moyennes de teneurs en calcium de sites ont été significativement différentes. Elles ont été de 2,90 ; 2,63 et 6,27g/Kg MS respectivement pour Kinsevere, Kasombo et Luiswishi ceci pour le fourrage non lavé ; et de 2,70 ; 2,47 et 1,70 g/Kg MS pour les fourrages lavé.
Le lavage n’a pas eu d’effet significatif sur les moyennes de fourrages. Ces moyennes étaient de 2,70 ; 2,77 et 4,40 g/Kg MS pour le fourrage non lavé et de 2,57 ; 1,63 et 2,57 g/Kg MS pour le fourrage lavé respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux.
Tableau 5.13. Effet de lavage sur les teneurs moyennes et la variation de la contamination de minéraux dans les fourrages d’Adenodolichos rhomboideus
en fonction des sites et des topographies
KASOMBO KINSEVERE LUISWISHI
Minéral bas-fond versant plateau X1*** bas-fond versant plateau X2 bas-fond versant plateau X3 Moyenne* DS
Ca(g/KgMS)**
non lavé 3,30 3,20 2,30 2,90 2,90 2,50 2,70 2,63 8 2,60 8,20 6,27 3,27 0,19
lavé 2,90 2,90 2,20 2,70 2,90 1,80 2,50 2,47 1,90 0,20 3 1,70 2,96 0,21
% contamination 12,12 9,35 4,40 8,06A 0 28 7,40 6,21A 76,25 92,30 63,40 72,87B 9,48
P(g/KgMS)
non lavé 1,10 0,90 0,90 1 0,80 0,80 1,10 0,97 1,90 1,40 0,90 1,63 1,09 0,04
lavé 1,10 0,80 0,90 0,90 0,80 0,90 1,20 0,90 1,80 1,20 1,60 1,30 1,14 0,04
% contamination 0 11,11 0 3,70 0 11,11 8,33 6,42 5,26 14,28 43,75 21,10 12,15
Cu (mg/KgMS)
non lavé 125e 33abcd 30abcd 62,70D 25abc 49bcd 52cd 42C 105e 187f 213f 168,30E 91a 70,90
lavé 29,50abcd 12,50a 18,50ab 20,20A 11,50a 12a 13a 12,17A 12,50a 62,50d 59d 44,67C 25,67b 20,70
% contamination 76,40 62,12 38,33 59 54 75,51 75 68,17 88,09 66,58 72,30 75,66 71,79
Co(mg/KgMS)
non lavé 18b 16b 9ab 14,30B 7ab 8ab 14b 9,67B 62cd 65d 53c 60C 28a 24,5
lavé 11ab 9ab 9ab 9,67B 0,80a 0,80a 8ab 3,20A 12b 10ab 17b 13B 8,62b 5,15
% contamination 38,89 43,75 0 27,50a 88,57 90 42,87 73,81b 80,64 84,65 67,95 77,73b 69,22
Zn(mg/KgMS)
non lavé 55c 252g 247g 185D 21a 27ab 25a 24,33B 38abc 175f 48bc 87A 98,67a 97,5
lavé 55c 147e 107d 103A 20a 30ab 28ab 26B 37abc 41abc 40abc 39,33C 56,11b 42,5
% contamination 0 41,67 56,68 32,8 4,77 -11,11 -12 -6,12 2,63 76,57 16,67 31,96 43,13
Pb(mg/KgMS)
non lavé 143e 115d 63b 107A 8a 8a 9a 8,33B 84c 202f 123d 136,30C 83,89a 68,5
lavé 8a 4a 9a 7B 0,80a 0,80a 7a 2,87B 2a 8a 12a 7,33B 5,73b 3,99
% contamination 94,40 96,53 85,71 92,20 90 90 22,22 67,41 97,62 96,04 90,24 94,63 93,16
** a,b,c,d,e : les moyennes avec des lettres minuscules différentes, dans une ligne, sont significativement différentes
a = déviation standard
X 1= moyenne du site de Kasombo, X2= moyenne du site de Kinsevere et X3= moyenne du site de Luiswishi.
DS = déviation standard
*= moyenne générale par minéral
*** A,B,C,D,E : les moyennes avec des lettres majuscules différentes dans une ligne sont différentes
Tableau 5.14. Teneurs moyennes de minéraux de fourrage lavé et non lavé des topographies
Ca(g/KgMS) bas-fond versant plateau
non lavé 2,70A 2,77A 4,40A
lavé 2,57A 1,63A 2,57A
% contamination 4,96A 41,15B 41,59B
P(g/KgMS)
non lavé 1,27A 1,07A 1,23A
lavé 1,23A 0,93A 0,97A
% contamination 3,19A 13,08B 21,13C
Cu (mg/KgMS)
non lavé 85A 89,67A 98,33A
lavé 17,83A 29A 30,17A
% contamination 79,02A 67,66A 69,31A
Co(mg/KgMS)
non lavé 29A 29,67A 25,33A
lavé 7,93A 6,60A 11,33A
% contamination 72,64A 77,75A 55,27A
Zn(mg/KgMS)
non lavé 38A 151,33B 106,67C
lavé 37,33A 72,67B 58,33C
% contamination 1,76A 51,99B 45,31C
Pb(mg/KgMS)
non lavé 78,33A 108,33B 65C
lavé 3,60A 4,27A 9,33A
% contamination 95,40A 96,06A 85,64A
•A,B,C : Les moyennes suivies par différentes lettres dans une ligne sont différentes
5.1.6.2. Variation des teneurs en phosphore dans le fourrage en fonction de sites,
de topographies et du lavage
Figure 5.22. Effet du lavage sur les teneurs en phosphore de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites et des topographies.
Les moyennes des teneurs en phosphore ont varié de 0,8 à 1,9 g/Kg MS dans le fourrage non lavé et de 0,8 à 1,8 g/Kg MS dans le fourrage lavé( tableau 5.13). Toutes ces valeurs n’ont pas été significativement différentes que ce soit pour le fourrage lavé ou pour le fourrage non lavé.
Les valeurs pour les sites ont été, pour le fourrage non lavé, de 0,90g/Kg MS pour Kinsevere, 0,97g/Kg MS pour Kasombo et 1,4g/Kg pour Luiswishi. Les concentrations des fourrages lavés ont été, pour les sites, de 0,93 ; 0,97 et 1,53g/Kg respectivement pour Kasombo, Kinsevere et Luiswishi.
La contamination a varié de 0,00 à 43,75 %. Pour les topographies prises individuellement.
En ce qui concerne les moyennes de topographies les valeurs ont été de 0,97g/Kg MS des versants, de 1,23g/Kg MS pour les Bas-fonds et les plateaux pour les fourrages lavés. Les valeurs de fourrages non lavés ont été de 0,97 ; 1,03 et 1,27g/Kg MS pour les plateaux, versants et les bas-fonds respectivement.
Les moyennes générales pour les fourrages non lavés et lavés ont été respectivement de 1,09 et 1,14g/Kg MS.
Aucune différence significative n’a pu être signalée (Tableau 5.13 ; Figure 5.22).
5.1.6.3. Variation des teneurs en cuivre dans le fourrage en fonction de sites, de topographies et du lavage
Les valeurs de cuivre de fourrages non lavé des topographies ont varié de 25 à 213 mg/Kg MS tandis que celles des fourrages lavé ont varié de 11,50 à 62,50 mg/Kg MS (Tableau 5.13).
Le lavage a eu un effet hautement significatif (p< 0,001) sur la concentration du cuivre dans le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus.
Les valeurs des fourrages lavé pour les sites ont été de 12,17 ; 20,17 et 44,70 mg/Kg MS respectivement pour le site de Kinsevere, Kasombo et Luiswishi. En ce qui concerne le fourrage non lavé on a obtenu 42,00 ; 62,67 et 168,33mg/Kg MS pour Kinsevere, Kasombo et Luiswishi respectivement (Tableau 5.13).
Figure 5.23. Effet du lavage sur les teneurs en Cuivre de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites et des topographies.
Les valeurs de concentration en cuivre de ces sites ont été toutes différentes significativement (p< 0,001) pour les fourrages non lavé. Pour les fourrages lavés les valeurs de Kasombo et celles de Kinsevere étaient semblables entre elles mais toutes différentes de celles de Luiswishi. (Tableau 5.13). Le degré de contamination a été de 60,00 ; 68,61 et 76,58 % respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. Ces degré n’ont pas été différents entre eux (p> 0,05) ; ceci démontre que le degré de contamination reste le même quelque soit le site autour de Lubumbashi.
Les moyennes de concentration en cuivre de topographies, pour le fourrage lavé, ont été de 17,83 mg/Kg MS pour les bas-fonds ; 29,00 mg/Kg MS pour les versants et 30,17 mg/Kg pour les plateaux ; ces valeurs n’ont pas été différentes entre elles (p > 0,05). Et pour le fourrage non lavé on a eu 85 ; 89,70 et 98,33 mg/Kg MS pour les bas-fonds, les versants et les plateaux respectivement ; ces valeurs n’ont pas été différentes entre elles (p > 0,05). Les degrés de contaminations ont été de 79,00 ; 67,66 et 69,32 % respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux. Les topographies n’ont pas révélé des différences dans le niveau de contamination (p> 0,05) ; donc le degré de contamination pour le cuivre n’est pas influencé par la topographie dans ces sites de la banlieue de Lubumbashi en saison sèche, toutes les topographies sont contaminées dans les mêmes proportions.
Les valeurs supérieures, pour le fourrage non lavé, ont été obtenues sur le bas-fond du site de Kasombo ainsi que sur tout le relief du site de Luiswishi. Et les plus faibles valeurs ont été obtenues, pour le même fourrage, sur le bas-fond du site de Kinsevere et sur le versant et le plateau du site de Kasombo. Les valeurs du versant et du plateau de Kinsevere ont été intermédiaires.
Pour le fourrage lavé les plus hautes valeurs ont été obtenues sur le versant et le plateau de Luiswishi et les plus faibles sur le bas-fond de Luiswishi, le versant de Kasombo et tout le relief du site de Kinsevere. Les autres valeurs été intermédiaires.
Les concentrations en cuivre ont été semblables, pour les fourrages lavés, entre toutes les topographies du site de Kasombo et de celles du site de Kinsevere avec le bas-fond du site de Luiswishi. Ces valeurs ont été semblables, pour le fourrage non lavé, à celles de fourrages de versant et plateau de Kasombo et à celles de bas-fond de Kinsevere. Les teneurs des fourrages non lavé de bas-fond de Kasombo et de Luiswishi sont semblables ; de même, pour les fourrages non lavé et pour le fourrage lavé de versant et plateau de Luiswishi qui ont aussi des teneurs semblables deux à deux (Tableau 5.13).
5.1.6.4. Variation des teneurs en cobalt dans le fourrage en fonction de sites, de topographies et du lavage
La teneur en cobalt a varié de 7 à 65 mg/Kg MS pour le fourrage non lavé et de 0,8 à 17 mg/Kg MS pour le fourrage lavé (Tableau 5.13)..
La figure 5. 12 montre que les plus fortes teneurs ont été trouvées, pour le fourrage non lavé, sur tout le relief du site de Luiswishi, tandis que les plus faibles teneurs ont été trouvées sur le plateau du site de Kasombo, le bas-fond et le versant de Kinsevere ; les autres valeurs étaient intermédiaires.
Pour le fourrage lavé, presque toutes les valeurs ont été semblables.
Les teneurs moyennes en cobalt de fourrages non lavés de sites ont été de 14,33 ; 9,67 et 60 mg/Kg MS respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. Les teneurs moyennes des fourrages lavés ont été de 9,67 ; 3,20 et 13 mg/Kg MS respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. (Tableau 5.13).
Figure 5.24. Effet du lavage sur les teneurs en Cobalt de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites et des topographies
Les valeurs moyennes des topographies, pour le fourrage lavé, ont été de 11,33 ; 6,60 et 7,93 mg/Kg MS respectivement pour les plateaux, les versants et les bas-fonds et dans le même ordre pour le fourrage non lavé de 25,33 ; 29,67 et 29 mg/Kg MS (Tableau 5.14).
Les moyennes de pourcentage de contamination ont étaient de 28,07 ; 77,33 et 78,19% respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. (Tableau 5.14). Et pour la topographie la variation a été de 72,64 ; 77,75 et 55,27% respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux.
Après le test d’Anova il n’y a pas eu des différences significatives entre les valeurs concernant les teneurs moyennes en cobalt de fourrages lavés entre eux et les non lavés entre eux et cela aussi pour ce qui est de contamination des topographies.(Tableaux 5.13 et 5.14).
L’analyse de la variance a montré des différences significatives entre les teneurs en cobalt des topographies prises individuellement (p< 0,05) et très significatives entre les sites (p< 0,01) pour les deux catégories de fourrages (Tableau 5.13). Le test de Tukey HSD a montré qu’il n’y a pas des différences de concentrations entre le site de Kasombo et celui de Kinsevere pour le fourrage non lavé; les deux étant significativement différents du site de Luiswishi. Après lavage, la différence n’était plus significative entre les teneurs de fourrages de Kasombo et de Luiswishi mais la différence l’était entre ces deux et le site de Kinsevere (Tableau 5.13).
Le lavage a eu d’effets sur le fourrage de Luiswishi et celui de Kinsevere, mais pas sur le fourrage de Kasombo.
La différence entre les teneurs des fourrages lavés et ceux non lavés était hautement significative (p< 0,001). Les moyennes de fourrages non lavé et lavé ont été respectivement de 28 et 8,62 mg/Kg MS. Ceci démontre qu’une grande partie de la teneur en cobalt de feuilles provient de la contamination par la poussière. Cette contamination varie, dans ce cas, de 0 à 90%. Ces contaminations ont étaient nulles pour les fourrages de plateau des sites de Kasombo, moyens pour le versant et le bas-fond du site de Kasombo et élevés pour tout le reste.
Les valeurs des contamination de fourrages ont été non significatives pour la topographie et significatives (p<0,01) pour les sites. L’analyse post doc a montré qu’il n’existe pas de différence entre le site de Kinsevere et celui de Luiswishi ; ces deux sont significativement différents du site de Kasombo.
Les valeurs ont été trop élevées pour le site de Luiswishi, concernant le fourrage non lavé, avec des moyennes de 62, 65 et 53 mg/Kg MS respectivement pour le bas fond, le versant et le plateau (Figure 5.24). Elles ont été faibles pour le site de Kinsevere avec des valeurs de 7, 8 et 14 mg/Kg MS respectivement pour le bas fond, le versant et le plateau.
Ces variations pourraient être dues à plusieurs facteurs dont l’état actuel du site (en pleine exploitation ou non) et de la richesse du substrat (matériel parental). La mine de Luiswishi étant en pleine exploitation est plus contaminant; alors que la colline de Kinsevere, non encore exploitée et la mine de Kasombo abandonnée, sont moins contaminant.
5.1.6.5. Variation des teneurs en Zinc dans le fourrage en fonction de sites, de topographies et du lavage
Les teneurs en zinc de fourrage non lavé ont varié de 21 à 252 mg/Kg MS, et de 20 à 147 mg/Kg MS pour le fourrage lavé (Tableau 5.13).
Les teneurs moyennes en Zinc de fourrages lavés de sites ont été de 103,0 ; 26 et 39,33 mg/Kg MS respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. (Tableau 5.13). Les teneurs moyennes des fourrages non lavés pour le Zinc ont été de 184,46 ; 24,33 et 87,00 mg/Kg MS respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi (Tableau 5.13).
Les moyennes des topographies ont été, pour le fourrage lavé, de 58,33 ; 72,67 et 37,33 mg/Kg MS respectivement pour le plateau, le versant et le bas-fond. Et pour le fourrage non lavé de 106,67 ; 151,33 et 38,00 mg/Kg MS respectivement pour le plateau, le versant et le bas-fond.
Les moyennes de contamination ont étaient de 32,78 ; 0 et 31,95% respectivement pour le site de Kasombo, Kinsevere et Luiswishi. (Tableau 5.13) ; et pour la topographie la variation a été de 45,32 ; 51,98 et 1,76 % respectivement pour le plateau, le versant et le Bas-fond.
L’analyse de la variance a montré des différences significatives entre les sites pour ce qui concerne les teneurs en Zinc de fourrage lavé et non lavé. Après analyse post doc, tous les sites étaient significativement différents pour la teneur en fourrage lavé (p< 0,05) ; et que pour le fourrage non lavé les teneurs étaient aussi significativement différentes entre les sites (p< 0,05).
Les moyennes de topographies ont été différentes (p< 0,001) entre elles concernant les deux types de fourrages (Tableau 5.14). Les valeurs les plus élevées ont été celles de versants, suivies de celles de plateaux et enfin celles de bas-fonds.
Les bas-fonds, les versants et les plateaux ont étaient tous statistiquement différents entres eux en ce qui concerne le degré de contamination. Avec une forte contamination aux versant et une faible aux bas-fonds.
Le taux de contamination était non significatif pour les sites.
Figure 5.25. Effet du lavage sur les teneurs en zinc de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites et des topographies
La différence entre les teneurs des fourrages lavés et non lavés a révélée des différences statistiquement significatives pour le relief. Les moyennes de fourrages lavé et non lavé ont été respectivement de 56,11 et 98,67 mg/Kg MS et statistiquement différents (p<0,001) (Tableau 5.13). Ceci démontre, qu’une partie non négligeable de la teneur en zinc de feuilles provient de la contamination par la poussière. Cette contamination varie, dans ce cas, de 0 à 76,57%. Ces contaminations ont étaient, numériquement, presque nul pour les fourrages de bas-fond du site de Kasombo, de bas-fond du site de Luiswishi et de tous les reliefs de Kinsevere, moyens pour le plateau de Luiswishi et élevées pour tout le reste.
Les moyennes de pourcentage de contamination montre que le site de Kinsevere est sans contamination que les autres (32,78 ; 0 et 31,96% pour Kasombo, Kinsevere et Luiswishi). Ce qui se justifie par le fait que les deux ont déjà subit des exploitations ou sont en exploitation que la colline de Kinsevere.
5.1.6.6. Variation des teneurs en plomb dans le fourrage en fonction de sites, de topographies et du lavage
Les concentrations en plomb ont varié pour le fourrage non lavé de 8 à 202 mg/Kg MS et de 0,8 à 12 mg/Kg MS pour le fourrage lavé (Tableau 5.13).
Les plus faibles valeurs, pour le fourrage lavé, étaient celles trouvées sur le versant et dans le bas-fond du site de Kinsevere tandis que les plus fortes étaient celles des plateaux de Kasombo et Luiswishi.
Pour le fourrage non lavé, les concentrations les plus faibles étaient celles de tout le relief du site de Kinsevere et les plus fortes celles de bas-fond de Kasombo, Les versants de Kasombo et Luiswishi et le plateau de Luiswishi (Figure 5.26).
Les moyennes des topographies étaient de 3,60 ; 4,23 et 9,33 mg/Kg MS de fourrage lavé respectivement pour les bas-fonds, les versants et les plateaux. Les valeurs pour le fourrage non lavé ont été de 65 ; 78,33 et 108,33 mg/Kg MS respectivement pour les plateaux, les bas-fonds et les versants. Ces valeurs, de fourrages non lavé, ont été significativement différentes (p<0,05) (Tableau 5.14 ; Figure 5.26).
Figure 5.26. Effet du lavage sur les teneurs en plomb de fourrages d’Adenodolichos
rhomboideus en fonction des sites et des topographies
Les moyennes des sites ont été de 2,87mg/Kg MS pour le site de Kinsevere, 7 mg/Kg MS pour le site de Kasombo et 7,33 mg/Kg MS pour le site de Luiswishi de fourrage lavé. Ces valeurs ont été significativement différentes (p<0,05). Et pour le fourrage non lavé les teneurs étaient de 8,33 ; 107 et 136,33 mg/Kg MS respectivement pour Kinsevere, Kasombo et Luiswishi (p<0,05) (Tableau 5.13)..
Les teneurs en plomb de fourrage non lavé du site de Kinsevere étaient semblables à celles de fourrage lavé des autres sites. Les teneurs des deux autres sites étaient différentes entre elles (p<0,05) (Tableau 5.13).
Les valeurs moyennes des fourrages lavés et non lavés ont été de 5,70 et 83,89 mg/Kg MS respectivement. Cette différence est significative (p<0,001) (Tableau 5.13).
5.1.7. Facteurs Anti-Nutritionnels
Le test des substances antinutritionnelles, a été réalisé pour indentification des substances qui peuvent entrer en antagonisme avec les principes nutritionnels du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus.
Après ce test, il a été trouvé dans les feuilles les substances suivantes : les alcaloïdes, les tannins, les terpenoïdes, les saponines, les flavonoides et les leuco anthocyanes. Les substances suivantes ont été trouvé dans les coques : les alcaloïdes, les tannins, les terpenoïdes, les saponines, les flavonoides, les leuco anthocyanes, et les hétérosides cyanogenetiques. Aucune de ces substances n’a été trouvée dans les graines (Tableau 5.15)
Tableau 5.15 Test des substances anti-nutritionnelles dans les feuilles, les graines et les Coques
d’Adenodolichos rhomboideus.
Kasonbo luiswishi Kinsevere
substances Feuilles graines coques Feuilles graines coques Feuilles graines coques
Alcaloides + - + + - + + - +
tanins + - + + - + + - +
quinone - - - - - - - - -
Terpenoïdes + - + + - + + - +
Leucoanthocyanes + - + + - + + - +
Flavonoîdes + - + + - + + - +
Hétérosides cyanogenetiques - - + - - + - +
Saponines + - + + - + + - +
Légende :
+ = présence
- = absence
5.1.8. L’analyse statistique en ACP
5.1.8.1. Fourrage non lavé
Les corrélations entre les variables ont été significatives (P< 0,05) à partir du coefficient de 0,4. Plusieurs corrélations positives et négatives significatives entre ces variables ont été observées. (Tableau 5.16 et Figure 5.27).
- Pouvoir explicatif des principaux axes pour le fourrage non lavé
Les figures 5.27 montrent la contribution à la variation totale des premiers axes
Ces figures montrent que l’axe 1 explique à lui seul 27,08% de l’ensemble des variations et l’axe2 explique 19.46%. Le troisième axe explique 18.36% de l’ensemble de variations. Ainsi l’analyse du plan des axes 1 et 2 fournit 46,54% d’explication et du plan des axes 1 et 3 fournit 45,44%.
- Caractérisations des principaux axes pour le fourrage non lavé
En observant les figures 5.27 a, b et c pour le fourrage non lavé nous pouvons retenir que l’axe I détermine, dans son sens positif l’augmentation de calcium du sol, du cuivre du sol, du cuivre dans les racines et du pHeau et dans son sens négatif, la diminution de protéines brutes, les matières minérales, matières azotées digestibles, les matières grasses.
Et l’axe II détermine, dans son sens positif, l’augmentation de teneur en UFL, UFV, dMO, ENA et la diminution, dans son sens négatif, de fibres brutes, phosphore dans les racines ; du phosphore , du cobalt et cuivre dans le fourrage.
Les tableaux de matrice de corrélation (Tableau 5.16.) et les cercles de projection de corrélations (Figure 5.27.) montrent certaines relations positives et négatives entre variables.
Tableau 5.16. Matrices des corrélations totales entre variables pour le fourrage non lavé
Suite tableau 5.17
Suite Tableau 5.16.
(a) (b) (c)
Figure 5.27. Cercles de corrélation des variables d’Adenodolichos rhomboideus plan axes 1-2
(a), axes 1-3 (b) et axes 2-3 (c) (sol, racines et fourrages non lavé)
(a) (b) (c)
Figure 5.28. Cercles de corrélation des variables d’Adenodolichos rhomboideus plan axes 1-2
(a), axes 1-3 (b) et axes 2-3 (c) (sol, racines et fourrages lavé)
5.1.8.2. Fourrage lavé
Les corrélations entre les variables pour le fourrage lavé ont été significatives (P< 0,05) à partir du coefficient de 0,4. Plusieurs corrélations positives et négatives significatives entre ces variables ont été observées. (Tableau 5.17 et Figures 5.28).
- Pouvoir explicatif des principaux axes pour le fourrage lavé
Les figures 5.28 montrent la contribution à la variation totale des premiers axes.
Ces figures montrent que l’axe 1 explique à lui seul 28,41 % de l’ensemble des variations et l’axe2 explique 19.99 %. Le troisième axe explique 16.37 % de l’ensemble de variations. Ainsi l’analyse du plan des axes 1 et 2 fourni 48,40 % d’explication et du plan des axes 1 et 3 fournit 44,78 %.
- Caractérisations des principaux axes pour le fourrage lavé
En observant les figures 5.28 a, b et c pour le fourrage lavé nous pouvons retenir que l’axe I détermine, dans son sens positif l’augmentation de calcium dans le fourrage et dans le sol, du cuivre du sol, du cuivre dans les racines et du pHeau et dans son sens négatif, la diminution de zinc dans le fourrage et les racines, les matières minérales, matières azotées digestibles, les matières grasses, calcium dans les racines, plomb dans le sol…
Et l’axe II détermine, dans son sens positif, l’augmentation de teneur en UFL, UFV, dMO, ENA et la diminution, dans son sens négatif, de fibres brutes, phosphore dans les racines, du phosphore dans le fourrage , du cobalt dans le fourrage et cuivre dans le fourrage.
Les tableaux de matrice de corrélation (Tableau 5.16.) et les cercles de projection de corrélations (Figure 5.28.) montrent certaines relations positives et négatives entre variables.
Tableau 5.17. Matrices des corrélations totales entre variables pour le fourrage lavé
Suite tableau 5.17
Suite tableau 5.17
5.2. Discussion
5.2.1. Germination
Le test de germination a montré que les graines d’Adenodolichos rhomboideus ont un bon pouvoir germinatif quelque soit le traitement appliqué (Tableau 5.1) (Figure 5.1). Certaines espèces de la flore cupricole exigent la présence du cuivre pour leur germination comme observée par Masengo (2009), que le cuivre influencerait la germination de graines de Crepidorhopalon perennis. Les graines de certaines espèces ne peuvent germer qu’en présence du cuivre comme Aumaniastrum katangensis (Chipeng’ et al 2009). Les traitements ont eu un effet hautement significatif sur le taux de survie (p<0,001). L’analyse des moyennes par la méthode de TukeyHSD a montré que tous les traitements ont été différents pour ce qui est du taux de survie (Figure 5.1). Ceci démontre l’importance du trempage dans l’eau chaude de graines avant leur semis. Ces résultats confirment ceux d’ Abubeker et al. (2004) et de Hopkinson and Paton (1993) qui ont trouvé que la scarification augmentait la mortalité des graines si bien que le taux de germination était augmenté et que le trempage augmentait le taux de germination sans mortalités des graines. Les espèces qui poussent sur des sols riches en cuivre perdent leur résistance vis-à-vis des attaques fongiques. Le trempage dans l’eau chaude aurait permis la destruction des champignons qui se seraient collés autour de graines. Cette pratique a joué le rôle de stérilisant pour les graines d’ Adenodolichos rhomboideus.
5.2.2. Composition chimique
Les fourrages verts contiennent généralement des teneurs en matière sèche qui varient de 12 à 30% MF (Martín-Rosset, 1990). Les concentrations en matière sèche trouvée dans ce travail pour le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus sont supérieures à celle trouvées par d’autres auteurs en saison sèche pour le fourrage vert (Arigbede, 1998 ; Anele et al., 2008 ; Fact., 2000 ; Ly et al., 2001), mais semblables à celles présentées par Lebas (2004) pour certaines légumineuses et Grimaud et al., (2006) pour des fourrages en fin de saison sèche. Les valeurs élevées trouvées dans cette étude seraient attribuables à la réduction de l’activité photosynthétique due probablement à un faible niveau de taux d’humidité dans l’air à cette période de plaine sécheresse (Van Soest, 1994).
Tous les fourrages de ce travail contiennent suffisamment de teneur en matière sèche pouvant supporter raisonnablement un bon niveau de consommation par les ruminants.
Des études passées ont démontré de diminution de consommation des fourrages quand la teneur en matière sèche est trop faible (Pasha et al. 1994 ; Van Soest, 1994).
La variation des teneurs en matière azotée totale de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus qui ont été de 14,43 à 17,67 % MS (Tableau 5.4) sont dans un même ordre de grandeur que les valeurs trouvées au Nigeria par d’autres auteurs pour Adenodolichos paniculatus (Wolfgang, 1990 ; Omokanye, 2001). Ces valeurs sont de loin inférieures à celle trouvées par Pamo et al. (2007) pour le Leucaena leucocephala en saison sèche sous les tropiques. Elles sont supérieures à celle trouvées par Kiatoko et al. (1982) aux USA, Grimaud et al. (2006) pour les fourrages en île Maurice et aussi par Savadogo et al. (1999) pour les résidus des récoltés des céréales au Burkina Faso, ces derniers auteurs ont trouvé des valeurs semblables aux nôtres en ce qui concerne les fanes de récolte de légumineuses.
La haute teneur en matière azotée à cette période démontre l’importance à accorder à ce fourrage pour l’alimentation des ruminants en saison sèche. La faible teneur de Versant de Kinsevere (tableau 5.4) est supérieure aux recommandations pour alimentation des ruminants de l’ordre de 7,00 à 8,00 % MS suggérée comme limite inférieure en dessous de laquelle la consommation par les ruminants et l’activité microbiale du rumen seraient affectées (Van Soest, 1994). NRC (1976) suggère 10,88%MS comme niveau critique pour les ruminant. La faible valeur dans ce travail est de loin supérieure aux teneurs trouvées dans beaucoup de fourrage de graminées en saison de pluie où elles sont sensées avoir des teneurs élevées (Evitayani et al. 2004 ; Roberge et Toutain, 1999). Comparée aux valeurs de légumineuses usuelles, le fourrage a des valeurs bien semblables à celles de Stylosanthes gracilis, Trifolium alexandrium, T. repens, Médicago sativa et Stizolobium spp trouvé à Yangambi en saison de pluie (Risopoulos S.A., 1966). Comparée aux valeurs de table INRA (1988) les feuilles ont la même valeur azotée que la plupart des légumineuses, à cet effet les feuilles d’Adenodolichos rhomboideus peuvent êtres considérer comme une source azotée compensant ainsi la rareté des fourrages de qualité dans cette région. Les teneurs élevées en protéines brutes de ce fourrage font de cette espèce un complément protéique important pour l’alimentation des ruminants sous les tropiques surtout pendant la saison sèche, période au cours de laquelle les graminées qui constituent la base de leur alimentation sont fortement lignifiées et peu digestibles (Palmer et Tatang 1996 ; Pamo et al. 2007). En effet, une complémentation protéique des chaumes peut améliorer leur digestibilité et assurer de meilleures performances de croissance, de production et de reproduction des animaux (Norton et Ahn 1997). Ceci prouve l’importance des fourrages de légumineuses qui, même en saison sèche, même sous forme de foin, gardent une valeur protéique correcte (César et Abdoulaye, 2000).
Les teneurs en matières grasses sont dans le même ordre que celles présentées par Rivière (1991) pour la plus part des légumineuses tropicales mais supérieures à celle trouvée par Omokanye et al. (2001) et Dung et al.(2000) pour Adenodolichos paniculatus.
Les valeurs des matières minérales ont été en général faibles par rapport à celles trouvées par beaucoup d’auteurs comme Rivière (1991) pour les légumineuses tropicales; Wolfgang (1990) ; Dung et al. (2000) et Omokanye et al.(2001) pour Adenodolichos paniculatus au Nigeria. Cette différence serait due au fait du lavage de nos échantillons avec le solvant et que les autres auraient fait des analyses des fourrages sans traitements préalables.
Les fibres brutes sont semblables à celles trouvées par Wolfgang (1990) ; Dung et al. (2000) et Omokanye et al. (2001) pour Adenodolichos paniculatus au Nigeria en saison sèche. Elles sont aussi semblables à celles données par beaucoup d’auteurs comme Rivière (1991) pour les légumineuses tropicales.
Les résultats des extractifs non azotés sont supérieurs à celles trouvées par Dung et al. (2000) ; mais semblables à celles trouvées par Wolfgang (1990) pour Adenodolichos paniculatus. Elles sont dans la gamme des valeurs données par Rivière (1991) pour les fourrages de légumineuses tropicales.
5.2.3. Digestibilité, valeur protéique et valeur énérgétique
Selon Roberge et Toutain (1999) la digestibilité de la matière organique des fourrages tropicaux toutes espèces confondues varie entre 40 et 80%. Nos résultats sont supérieurs à ceux trouvés par Grimaud et al. (2006) et aussi par Savadogo et al. (1999) pour les résidus des récoltés des céréales ; ces derniers ont trouvé des valeurs semblables aux nôtres en ce qui concerne les fanes de récolte de légumineuses. Elles sont inférieures à celles trouvées par Mero and Udén (1998) pour les légumineuses herbacées de région semi-aride du centre de Tanzanie. Elles sont aussi supérieures à celles trouvées par Brégeat et al.(1994) et à celles trouvées par Aufrère and Guerin (1996). Malgré les conditions climatiques de sécheresse marquées dans cette parties, la digestibilité de la matière organique d’Adenodolichos rhomboideus, reste toujours dans les normes et même supérieures.
Les concentrations en matières azotés digestibles sont de loin supérieures à celles trouvées par Grimaud et al. (2006) pour les fourrages de saison sèche en île Maurice. Elles sont conformes aux valeurs représentatives de fourrages tropicaux (Roberge et Toutain, 1999) et sont supérieures à celles de Cajanus cajan, inférieures à celles de Centrosema pubescens et Leucaena leucocephala mais dans les mêmes proportions que celles de Macroptilium atropurpureus (Rivière, 1991). Ces valeurs sont suffisantes pour soutenir la production laitière dont les besoins sont de 60 g/kg MAD pour 1Kg de lait produit (Pagot, 1985). Dans leurs travaux en Ituri en RDC, Sikumbili et Mandiki (1990) ont montré que les teneurs moyennes en protéines digestibles sont pour la plupart inférieures à 25g/Kg, teneur minimale requise pour la ration d’une UBT. Ils ont en outre montré que ces teneurs sont à peine suffisantes pour 50% des localités et qu’elles restent médiocres partout ailleurs. Les valeurs extrêmes rencontrées sont de 1,2 à 3,9 % MS, qui sont de loin inférieures à celles trouvées dans ce travail.
Les valeurs des unités fourragères trouvées pour le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus pendant cette période de saison sèche sont supérieures à celles trouvées pour les fourrages de l’île Maurice pendant la saison sèche (Grimaud et al., 2006). Ces valeurs sont aussi supérieures à celles trouvées pour le fourrage de luzerne en Nouvelle Calédonie (Chambre d’agriculture Nouvelle Calédonie, 2008). Nos résultats sont semblables à ceux trouvés pour les feuilles d’Argentier en zone désertique (Merouane Abdelaziz, 2009). Comparées aux valeurs de tables données par INRA (1978), les nôtres sont légèrement supérieurs aux valeurs de fourrage déshydraté et égales aux valeurs de fourrages vert de luzerne (Jarrige, 1988). Comparé aux différents aliments concentrés dont la valeur énergétique varie de 0,16 à 1,17 /Kg MS pour les UFL et de 1,26 à 0,07/Kg MS pour les UFV le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus est considéré comme un aliment de qualité ayant plus de 0,83 UFL/kg et plus de 0,75 UFV/kg. Grâce à sa teneur élevée en UFL, les feuilles peuvent être utilisées en alimentation des ruminants, même en vue de la production laitière dans cette région.
Les valeurs des énergies metabolisables sont supérieures à celles de fourrages de saisons sèches trouvées en île Maurice (Grimaud et al, 2006). Elles sont supérieures à celles trouvées au Cameroun pour les feuilles fraîches des légumineuses Desmodium intortum, Desmodium uncinatum et Arachis glabrata (Boukila et al. 2009). Elles sont aussi supérieures à celles de luzernes vertes, égales à celles de tourteaux de tournesol, de coton et inférieures à celles de trèfle blanc, de tourteaux de colza, de soja et de coprah (INRA, 1978). Les concentrations en énergie métabolisable sont largement suffisantes pour toute production de différentes catégorie de bovin et petits ruminants suivant les nouvelles recommandations de NRC (2007).
5.2.4. Minéraux dans le fourrage
Les concentrations en calcium de ces fourrages, comparées à celles recommandées dans la littérature sont suffisantes pour la croissance et le maintien chez la chèvre. N R C (1 981) recommande 2 g / Kg pour le maintien et la croissance pour un G Q M de 150 g. La plupart de ces valeurs conviennent aussi pour la production laitière dont les recommandations sont de 2,2 g / Kg M S pour 0,5 l ; 4 ,4 g / Kg pour la production de 1 L et 6,6 g / Kg pour 1,5L de lait. Seuls les fourrages non lavé de bas fond et plateau de Luiswishi peuvent permettre la production de 0,5 à 1,5L de lait chez la chèvre (Mba ,1982 ; N R C, 1984). Chez les bovins on recommande 1,8g/Kg pour l’entretien, 3,1 g pour l’entretien plus un GQM de 250g et 4,2g/Kg pour un GQM de 500g chez les bovins de plus de 200Kg. Pour les bovins de plus de 600Kg les besoins sont de 2,4 g/Kg pour l’entretien, 5,5 g/Kg pour l’entretien plus 10Kg de lait et 7g/Kg pour l’entretien plus 20 Kg/j de lait (Rivière, 1978 ; Gueguen, 1978 ; Lamand, 1975 ; TCORN, 1999, MCDowell and Arthington, 2005). Les teneurs trouvées dans ce travail sont suffisantes pour l’entretien et pas pour la production. Ces valeurs sont inférieures à celles trouvées dans les fourrages de légumineuses usuelles (Rivière, 1991 ; Risopoulos, 1966 ; Abubeker, 2006) mais semblables à celles trouvées par Kiatoko et al. (1982) en Floride aux USA en saison sèche. Les valeurs de ces fourrages sont comparables à celles de graminées. Ces résultats sont contraires à ceux de beaucoup d’auteurs qui affirment que les légumineuses sont riches en calcium que les graminées. Ce déficit serait dû aux conditions de sols qui sont riches en éléments traces métalliques pouvant avoir une interférence sur l’absorption du calcium. Selon Engracia et al. (2006), la teneur en Ca dans les parties aériennes est significativement corrélée de manière négative aux teneurs en ETM pour des plantes qui poussent dans des milieux contaminés ; cette faible teneur peut aussi être due à la salinité du sol et à l’insuffisance d’eau dans le sol pendant la période de récolte de fourrage (saison sèche), comme son absorption se fait par voie passive, (Michel Lacroix, 2005 ; Keith Reid, 2002).
Suivant les recommandations, les teneur en phosphore, pour la chèvre, 1,4 g/Kg MS, pour la croissance et le maintien et 0,9 ; 1,7 et 2,6 g/Kg MS pour la production de 0,5 ; 1 et 1,5 l de lait respectivement (Mba, 1982 ; NRC, 1980 ; NRC, 1984), et 1,8 à 1,9 g/Kg selon Jumba et al., (2007) et TCORN (1991). Les valeurs trouvées dans ce travail ne permettent que les besoins de croissance, de maintien et de production de 0,5 l de lait. Certains auteurs recommandent 2,5 g/Kg comme niveau critique inférieur pour les ruminants (Abubeker, 2006). Pour les bovins, Guegeun, 1978 et Lamand 1975 recommandent des teneurs de 1,2 à 3,8 g/Kg MS de besoins de croissance à la production de 20 Kg de lait. Les valeurs de ce travail sont comparables à celles de beaucoup d’autres légumineuses herbacées naturelles mais inférieures à celles de légumineuses usuelles (Risopoulos, 1966 ; Rivière, 1991). Elles sont comparables aux valeurs trouvées dans le fourrage des espèces d’Indigofera sp cultivées (Abubeker, 2006) et à celles trouvées par Kiatoko et al. (1982) . Ces valeurs sont inférieures à celles trouvées par Wolfgang (1990) dans le fourrage d’Adenodolichos paniculatus en saison sèche au Nigeria. Le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus récolté en saison sèche dans nos conditions est pauvre en phosphore. La pauvreté en phosphore serait aussi due au fait qu’en présence de grandes quantités de cuivre dans le sol, l’activité des phosphatases est inhibée, diminuant ainsi la disponibilité du phosphore. Ce phénomène serait valable aussi entre Pb et P (Kabata et Pendias, 2001).
Les besoins des ruminants, pour le cuivre, se rangent entre 4 et 6 mg/Kg MS comme teneurs minimales. Les bovins peuvent supporter jusqu’à 10 fois cette teneur, mais les moutons sont très sensibles à un léger excès. A 20 mg/Kg de cuivre on peut déjà constater des troubles rénaux et de l’ictère hémoglobinurique souvent mortels (Rivière, 1991). Les teneurs des ces fourrages sont toxiques pour les ovins mais peuvent être supportées par les bovins. Certains auteurs conditionnent la concentration en cuivre à celle de molybdène. Si la teneur en molybdène est inférieure à 1mg/Kg, la concentration en cuivre peut être de 8 à 11mg/Kg. Si celle de Mo est supérieure à 3mg/Kg, la teneur en cuivre devra être de 14 à 23 mg/Kg (ARC, 1980 ; Suttle, 1983 ; MCDowell and Arthington, 2005). Dans NRC (2000) les valeurs recommandées sont de 4 à 15 mg/Kg en fonction de la teneur en Mo et en S avec pour moyenne 10mg/Kg si la teneur en soufre est inférieure à 0,25% et celle de Mo à 2mg/Kg MS. Mba (1982) recommande une teneur de 7mg/Kg MS pour les caprins. Les teneurs trouvées dans ces fourrages sont de loin supérieures aux recommandations pour les ruminants. Malaisse et al. (1999) ont trouvé de valeur de 13 mg/Kg MS dans les feuilles d’Adenodolichos rhomboideus à Luiswishi. Cette valeur est comparable à celle trouvé au bas-fond pour le fourrage lavé, mais inférieure aux deux autres valeurs (Versant et plateau) du même site. Cette valeur trouvée par Malaisse est semblable à celles trouvées sur tout le site de Kinsevere et légèrement inférieure à la moyenne de Kasombo.
Les teneurs de cobalt de fourrages lavés ou non sont largement au-delà des normes recommandées pour les ruminants qui varient d’un auteur à un autre. La teneur en minéraux de plantes est fonction aussi du relief, les éléments ayant tendance à descendre pour s’accumuler en bas par la force de gravité et les ruissellements. Ceci expliquerait la grande concentration dans le fourrage des versants et des bas-fonds. Un effet significatif de la position du terrain a été observé sur la production de biomasse épigée, sur les caractéristiques du sol et sur les teneurs en nutriments dans les tissus végétaux dans des pâturages semi-arides (centre ouest de I'Espagne). (Vazquez De Aldana et al. 1996). Le niveau critique inférieur pour le cobalt est de 0,08 mg/kg (TCORN, 1991 ; Suttle, 1783 ; ARC, 1980). Certains auteurs recommandent des valeurs de 0,07 à 0,11 mg/kg pour les ruminants domestiques (CooK et al. 2000 ; Marston, 1970 ; ARC, 1965 ; NRC, 2001). Pour les moutons une ration contenant une teneur de 0,07 mg/kg de Co est suffisante pour assurer la croissance, cependant 1ppm assure un taux de vitamine B12 plasmatique ou hépatique maximum. Les besoins pour les ovins se situent donc entre 0,07 à 1 mg/kg (Marston, 1970).
Kisidayova et al. (2001) recommandent 1,7 mg/kg comme teneur permettant un bon fonctionnement des microorganismes du rumen de ruminants. Certains auteurs estiment que les valeurs de 0,2 à 0,4 mg/kg sont nécessaires pour le bon fonctionnement des microorganismes du rumen (Tiffany et al. 2003 ; Stangl et al. 2000 ; Lopez- Guisa and Satter, 1992, Saxena and Ranja, 1978). La recommandation pour la chèvre est de 0,1 mg/kg (Meschy, 2000). National Research Council (1980) recommande le niveau maximum de tolérance dans la ration des ruminants à 10 mg/kg. Cependant, ceci est défini comme niveau qui n'altérera pas le fonctionnement de l’organisme de l’animal ou ne mènera pas à l’accumulation de résidus chez les personnes qui consomment la viande de cet animal. La toxicité est fonction de temps d’exposition et du niveau de consommation (Henry et al.1997). Certains auteurs suggèrent 100 mg/kg comme limite supérieure de toxicité (Cissé et al. 1992 ; Gueguen, 1978 ; Lamand, 1975). Pour Rivière (1991) les fourrages tropicaux contiennent des quantités suffisantes et même supérieures aux recommandations minimales des ruminants. Les légumineuses en contiennent plus que les graminées qui, elles sont généralement pauvres. Il stipule que le cobalt est peu toxique pour les ruminants qui peuvent tolérer des doses importantes soit jusqu’à 90 mg/kg / 100Kg P.V. / j pour les bovins et 350 mg/kg /Kg P.V. /j pour les moutons. Cependant à des taux compris entre 12 et 100 mg/kg, le cobalt a une action dépressive sur la digestion de la cellulose dans le rumen, d’autant plus marqué que le taux est plus élevé. Les valeurs trouvées dans ce travail pour toute catégorie de fourrage quelque soit le lavage (0,8 à 62 mg/kg) sont nettement supérieures aux besoins mais peuvent être tolérées par les ruminants. Les fourrages d’Adenodolichos rhomboideus contiennent donc des quantités importantes de cobalt pouvant soutenir l’élevage même pour la production mais pouvant aussi créer une action dépressive sur la digestion de la cellulose dans le rumen. Les valeurs trouvées par Malaisse (1999) de 11mg/Kg MS dans les feuilles d’Adenodolichos rhomboideus à Luiswishi sont semblables à celles trouvées dans ce travail pour le fourrage lavé.
Les teneurs en zinc de fourrage non lavé ont varié de 21 à 252 mg/Kg MS, et de 20 à 147 mg/Kg MS pour le fourrage lavé. Les recommandations du zinc dans des régimes de bovins sont de 30 ppm. Cette concentration devrait répondre à des exigences dans la plupart des situations. Pond et Oltjen (1988) n'ont rapporté aucune différence de croissance due à la supplémentation en zinc dans une expérience avec des régimes à base d’ensilage de maïs contenant 22 à 26 mg/kg. On a observé des réponses de croissance à la supplémentation de zinc dans deux de quatre études avec des boeufs de finissage recevant des régimes contenant 18 à 29 mg/kg de Zn (Perry et al. 1968). Dans des études postérieures, le zinc supplémenté aux régimes contenant 17 à 21 mg/kg a amélioré le gain dans seulement une de sept expériences (Beeson et al. 1977). D'autres études avec du bétail en croissance et en finition n'ont indiqué aucune différence due à la supplémentation de zinc quand les régimes ont contenu 22 à 32 mg/kg (Pringle et al. 1973 ; Spears et Samsell, 1984).
Selon Rivière (1991) les besoins pour les ruminants sont de 50 mg/kg. La quantité de zinc nécessaire pour causer la toxicité est beaucoup plus grande que les recommandations. La concentration tolérable maximum du zinc est de 500 mg/kg (C. R. N, 1980). La diminution du gain de poids a été rapportée chez les veaux alimentés avec des rations contenant 900 mg Zn/kg pendant 12 semaines (Ott et al. 1966). Les jeunes veaux alimentés avec du lait ont toléré 500 mg Zn/kg pendant 5 semaines sans effets nuisibles ; mais avec des rations de 700 mg/kg il y a eu chute de gain, de consommation alimentaire, et d’efficacité alimentaire (Jenkins et Hidiroglou, 1991). Malaisse et al. (1999) a trouvé une valeur de 29 mg/Kg à Luiswishi. Cette valeur est proche des valeurs de ce travail pour le site de Kinsevere et le site de Luiswishi mais très inférieures à celles de Kasombo. Dans une collection de 383 échantillons de feuilles de plantes récoltées dans la zone cupro-cobaltifère du Katanga, la moyenne de la teneur en zinc a été de 85mg/Kg MS (Brooks et al. 1987).
En ce qui concerne le plomb, les contaminations en fonction des sites et des topographies ont étaient toutes très élevée en général. Sauf le fourrage du site de Kinsevere qui s’est révélé moins contaminé (p>0,05). Cette contamination de sites de Kasombo et de Luiswishi serait due au niveau d’exploitation subit ou déjà subit par ces carrières. Les teneurs en plomb dans les plantes, dans les conditions naturelles sans contamination, varient de 0,1 à 10 mg/kg, avec une moyenne de 2 mg/kg. (Kabata et Pendias, 2001). Ces valeurs sont inférieures aux teneurs trouvées dans le fourrage non lavé mais comparables à celles de tous les fourrages lavés. Selon Kabata Pendias et Pendias (2001) les dépôts atmosphériques sont une source significative de ce métal sur les végétaux. Nos résultats confirment ces allégations. N.R.C. (2000) recommande une valeur de 30 mg/Kg MS comme limite supérieure tolérable par les bovins. Cette teneur est supérieure pour tous les fourrages lavés et pour tous les fourrages non lavés de Kinsevere. Vu les résultats de ce travail, ce métal est très contaminant pour les sites de Kasombo et de Luiswishi où il serait toxique, mais pas pour Kinsevere.
5.2.5. Teneurs en minéraux et pH dans le sol.
Les teneurs en calcium dans les sols varient entre 160 à 200 g/kg pour les rendzines et les chernozems, mais dans les sols acides ces teneurs peuvent descendre jusqu’ en dessous de 5 g/Kg de sol sec (Etherington, 1982). Les valeurs de nos sols sont celles des sols acides, qui caractérisent la plupart de sols sous les tropiques.
Les teneurs de nos résultats sont dans la gamme de celles données par Bear (1964) qui varient, pour les sols naturels, de 0,2 à 5 g/Kg de sol sec pour le phosphore.
Selon Kabata et Pendias (2001) le cuivre a une forte affinité d’accumulation avec les sols de surface, et donnent des valeurs de 3500 mg/kg pour des contaminations provenant des sources industrielles et jusqu’ à 1500 mg/kg pour des contaminations provenant des sources agricoles. Le seuil au delà de 100 mg/kg est considéré comme contamination, mais Cabrera et al. (1999) donnent une teneur de 30,9 comme valeur normale dans les sols.
Les teneurs en cobalt des sols dans les conditions normales sont de 0,1 à 70 mg/kg avec une moyenne de 7,9 mg/kg (Kubota, 1968; Shacklette and Boerngen, 1984 ; Kabata et Pendias, 2001). Les valeurs trouvées dans ce travail sont très élevées à cause justement du fait que nos recherches se sont passées dans des zones d’exploitation minières de l’arc cupro- cobaltifère du Katanga où on pouvait trouver facilement Adenodolichos rhomboideus.
Les valeurs moyennes pour le zinc dans les sols normaux sont de 64 mg/Kg (Kabata et Pendias, 2001). Cabrera et al. (1999) donnent une teneur de 109 mg/Kg comme valeur normale de sol. Les différentes valeurs de Zinc dans les horizons de surface de sols de différents écosystèmes montrent que les apports atmosphériques sont plus importants que les exportations (Kabata et Pendias, 2001), ce qui explique nos valeurs élevées pour les sols de surfaces. Mailaisse et al. (1999) affirment que les sols du Katanga sont pauvres en zinc, à l’exception de sols de Kipushi, où on trouve de mine riche en cet élément. Les teneurs autour de 500 mg/kg ont été trouvées dans ces sols de Kipushi (Malaisse et Grégorie, 1978). Cette dernière valeur correspond à celle que nous avons trouvé dans le plateau du site de Kasombo (appartenant à la zone de Kipushi). Jumba et al. (2007) ont trouvé une teneur de 1414 mg/Kg dans le nord du parc de Nakura au Kenya, zone qu’il qualifie de contaminée par la mise à la décharge des déchets municipaux incluant les batteries épuisées, et tous les autres matériels d'une usine voisine de pile sèche.
Pour le plomb, Jumba et al. (2007) ont trouvé des valeurs de 5,02 et 85 mg/Kg dans la partie Est et Nord respectivement du Park national de Nakuru au Kenya.Ces valeurs sont inférieures aux nôtres pour la partie Est et comparables aux nôtres pour la partie Nord. Kabata et Pendias (2001) et Davies, B.E., (1997) suggèrent comme limite supérieure pour des sols normaux une teneur de 70 mg/kg. La moyenne de l’horizon h1 est légèrement supérieure à cette norme. California Department of Health Services (2009) considère la valeur de 50 mg/Kg comme teneur valable pour les sols normaux et Cabrera et al. (1999) donnent une teneur de 38,2 mg/Kg comme valeur normale de sol. Les valeurs moyennes des deux horizons sont comparables aux recommandations, sauf celles de versant et plateau de Kasombo pour h1 et celles de plateau Kinsevere pour h2. Cette forte contamination du site de Kasombo serait due au fait que ce site fut très exploité dans le passé que les deux autres pour l’extraction minière. Kabata et Pendias (2001) et Jumba et al. (2007) confirment que la contamination des sols en plomb sont due à la présence dans l’air atmosphérique des fortes teneurs en cet élément dans des milieux proches des zones industrielles, des grandes voies de communication et de certaines zones agricole ou centres urbains.
Selon Etherington (1982) les valeurs de pH de sols varient de 3,0 à 8,4. Les valeurs trouvées dans ce travail sont bien dans cette gamme. Dans ses études sur le sol de Kinsevere, Kaya, (2007) a trouvé des valeurs variant de 5,1 à 6,1 avec une moyenne de 5,5. Sys et Schmitz (1959) ont trouvé des valeurs de pH variant de 4,9 à 5,9 dans cette partie du Sud-est du Congo précisément dans les horizons allant de 1 à 50 cm à Lubumbashi. Ces valeurs sont inférieures à celles que nous avons trouvé dans ce travail. La différence serait due au fait que nos échantillons ont concerné uniquement les sols colonisés par Adenodolichos rhomboideus, alors que les prédécesseurs se sont intéressés à l’ensemble de sols sans tenir compte d’une particularité.
5.2.6. Facteurs antinutritionnels
Les tanins ont été trouvés dans les feuilles et les coques. Ils représentent un groupe des facteurs anti-nutritionnels rencontré chez beaucoup d’espèces. Ils sont rencontré dans les feuilles de Leucaena leucocephala (D’Mello et Acamovic, 1989 ; Gupta et Balaraman 1992). Selon Kumar (1992) les tanins sont rencontrés chez presque toutes les espèces vasculaires.
Les feuilles et les coques d’Adenodolichos contiennent les flavonoides, les feuilles de Leucaena en contiennent aussi (Lowry et al. (1984).
Les saponines trouvé, dans les feuilles et les coques d’Adenodolichos rhomboideus ont été aussi signalés chez d’autres espèces fourragères comme Leucaena leucocephala (D’Mello et Acamovic, 1989) ; Sesbania sesban (Shquier et al. 1989) ; Albizia stipulata (Sharma et al. 1969) ; Gutierrezia sarothrae (Molyneux et al. 1980) ; Bassia latifolia (Kumar, 1992).
Les cyanogènes n’ont été trouvé, pour ce travail, que dans les coques. Tanner et al. (1990) ont trouvé ces substances dans les gousses d’Acacia sieberiana et de Guizotia abissinica. Kumar (1992) fait savoir que les cyanogènes sont aussi rencontrés chez Acacia giraffae, A. cunninghamii, A. sieberiana, Bambusa bambos, Barteria fistulosa, Manihot esculenta.
Les feuilles et coques ont revelées la presence des alcaloides. Ces substances ont été signalées chez certaines legumineuses fourragères qui sont Acacia berlandieri, sesbania vesicaria, S. drummondii, S. punicea (Kumar, 1992)
Les terpenoides ont été signalées dans les feuilles d’Azadirachta indica (Kumar, 1992)
CONCLUSION ET PERSPECTIVE
Au terme de ce travail qui a consisté en une étude préliminaire d’Adenodolichos rhomboideus, dont les objectifs ont été : une étude de son potentiel nutritif, du dégré de contamination de son fourrage, de la detection de certains principes antinutritionnels, des gammes de pH et de certains métaux lourds (ETMs) dans les sols colonisés par cette espèces.
Les résultats montrent que : la composition chimique montre une richesse de fourrages (feuilles) en protéines, dont elles renferment environ 14 à 17%MS. Du point de vue valeur énergétique et azotée, les feuilles peuvent être considérées comme un aliment de qualité ayant plus de 0,83 UFL/Kg MS ou 0,75 UFV/Kg MS et plus de 11% de MAD. Ces feuilles peuvent être considérées comme un bon foin. Comparée aux feuilles des légumineuses usuelles, elles apportent une quantité considérable en MA D, et peuvent être considérées comme une source azotée compensant ainsi la rareté des fourrages dans cette zone du Sud-est de la RDC surtout pendant la saison sèche.
Les feuilles peuvent être utilisées en alimentation des ruminants en vue même de la production laitière.
Les analyses chimiques ont révélé la présence des facteurs anti nutritionnels, ceci peut être mis à profit pour d’autres chercheurs, spécialement pharmaciens et chimistes pour un éventuel usage thérapeutique ; leurs effets sur les animaux doivent aussi être étudiés.
Cette espèce peut, selon les analyses du sol, pousser sur des terrains contaminés par les métaux lourds en vue d’être utilisé, d’abord comme pâturage et ensuite pour des éventuelles cultures comme engrais vert ou pour toute autre forme dans la fertilisation du sol.
Les hypothèses ont été ainsi vérifiées du fait que cette espèce pousse sur des sols normaux, moyennement à fortement contaminés. Elle n’est pas accumilatrice des métaux lourds (Cu, Co, Zn et Pb) et représente une source alternative comme ingredient potentiel en alimentation des ruminants en saison sèche au Sud –Est de la R. D. Congo.
Toute étude en continuité de ce travail doit consister à :
* Une analyse approfondie qui portera sur plus des paramètres et réalisera des analyses plus précises et plus différentielles, nous citerons dans ce contexte, le dosage des fibres pariétales, des acides aminés essentiels, des vitamines et des facteurs antinutritionnels, pour une estimation plus précise de l'énergie nette.
* Un essai sur les animaux en vu de la détermination de l'ingestibilité et de la digestibilité in vivo.
* Un essai sur le comportement, la composition chimique et la valeur nutritive de l’espèce sur des sols contaminés en éléments traces métalliques caractéristiques de la région, notamment le cuivre et le cobalt, avec ou sans chaux.
* Un essai sur le rendement fourrager et la variation de la valeur nutritive en fonction des saisons.
* Un essai sur son utilisation en alimentation des ruminants, notamment la chèvre (espèce de ruminant la plus élevée dans la région), afin de comparer les paramètres zootechniques.
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ANNEXES
Annexe A : Composition chimique, Digestibilité, valeur azotée et valeur énergétique du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus
Tableau A.1 : Composition chimiques de fourrages d’Adenodolichos rhomboideus en fonction des sites
et des topographies
SITE TOPOGR. MS MM MO PB FB MG ENA
KASOMBO BAS-FOND 40,98 4,44 95,56 15,66 29,3 5,21 45,39
KASOMBO BAS-FOND 43,22 4,55 95,45 15,88 33,4 5,13 41,04
KASOMBO VERSANT 41,18 4,93 95,07 16,23 32,91 3,86 42,07
KASOMBO VERSANT 41,34 5,04 94,96 15,12 33,63 3,8 42,41
KASOMBO PLATEAU 40 3,8 96,2 16,43 37,12 4 38,65
KASOMBO PLATEAU 39,36 3,84 96,16 15,71 39,94 4,89 35,62
KINSEVERE BAS-FOND 42 3,76 96,24 14,95 29,22 3,9 48,17
KINSEVERE BAS-FOND 40,26 3,86 96,14 16,4 28 3,05 48,69
KINSEVERE VERSANT 37,1 3,13 96,87 15,45 31,23 2,45 47,74
KINSEVERE VERSANT 38,68 3,14 96,86 13,42 33,67 2,67 47,1
KINSEVERE PLATEAU 39,5 3,61 96,39 16,59 33,24 5,38 41,18
KINSEVERE PLATEAU 40,5 3,68 96,32 14,49 34,82 5,02 41,99
LUISWISHI BAS-FOND 28,23 4,91 95,09 16,22 28,88 4,46 45,53
LUISWISHI BAS-FOND 29,71 5,05 94,95 15,53 32,52 4 42,9
LUISWISHI VERSANT 31,97 4,69 95,31 16,24 37,34 5,38 36,35
LUISWISHI VERSANT 33,71 4,75 95,25 15,71 35,06 2,29 42,19
LUISWISHI PLATEAU 35,21 4,17 95,83 15,05 40,32 3,92 36,54
Tableau A.2 : Digestibilité, valeur azotée et valeur énergétique du fourrage d’Adenodolichos rhomboideus
SITE TOPOGR. dMO MAD MOD EM mouton EM bovin UFL UFV
KASOMBO BAS-FOND 0,71422 11,6197 68,2509 2518,065 2490,9114 0,8364502 0,75688
KASOMBO BAS-FOND 0,71142 11,783 67,9052 2509,0887 2482,2058 0,8333316 0,753318
KASOMBO VERSANT 0,71222 12,0427 67,7104 2506,8792 2480,2496 0,8342048 0,754287
KASOMBO VERSANT 0,71032 11,219 67,4521 2484,0958 2457,1011 0,8321294 0,752004
KASOMBO PLATEAU 0,70931 12,1911 68,2358 2527,2647 2500,4615 0,8309681 0,750593
KASOMBO PLATEAU 0,70632 11,6568 67,92 2507,445 2480,4791 0,8276642 0,746886
KINSEVERE BAS-FOND 0,71341 11,0929 68,6588 2522,9786 2495,305 0,8355725 0,755931
KINSEVERE BAS-FOND 0,7161 12,1688 68,8455 2547,6182 2520,4967 0,838516 0,759177
KINSEVERE VERSANT 0,71252 11,4639 69,0218 2541,6275 2513,9949 0,8345651 0,754751
KINSEVERE VERSANT 0,70821 9,95764 68,5976 2501,5988 2473,2746 0,8298352 0,749513
KINSEVERE PLATEAU 0,71241 12,3098 68,6691 2544,0173 2517,0686 0,834409 0,754494
KINSEVERE PLATEAU 0,70866 10,7516 68,2583 2503,558 2475,8798 0,8303015 0,749969
LUISWISHI BAS-FOND 0,71522 12,0352 68,0101 2516,9437 2490,1598 0,8375444 0,758085
LUISWISHI BAS-FOND 0,71165 11,5233 67,5714 2493,3238 2466,4521 0,8335983 0,753646
LUISWISHI VERSANT 0,70891 12,0501 67,5667 2502,1186 2475,5654 0,8305323 0,750111
LUISWISHI VERSANT 0,70997 11,6568 67,6249 2497,4127 2470,5943 0,8317244 0,751503
LUISWISHI PLATEAU 0,70523 11,1671 67,5824 2487,6409 2460,5499 0,8264703 0,745574
LUISWISHI PLATEAU 0,70432 11,36 68,1855 2511,4268 2484,1501 0,8254516 0,744398
Annexes A2 : Teneurs en minéraux dans le sol, les racines et le fourrage
Tableau A.3. : Teneur en minéraux de sol colonisés par Adenodolichos rhomboideus en fonction des sites, des
topographies et des horizons.
Sites Topographies Profil Ca(g/Kg) P(g/Kg) Cu(mg/Kg) Co(mg/Kg) Zn(mg/Kg) Pb(mg/Kg)
KASOMBO Bas-Fond Horizon 1 31 0,70 2800 180 32 60
KASOMBO Bas-Fond Horizon 2 32 0,95 421 87 41 54
KASOMBO Versant Horizon 1 61 0,80 697 93 121 101
KASOMBO Versant Horizon 2 61 0,80 432 94 47 67
KASOMBO Plateau Horizon 1 0,9 0,90 1520 112 571 198
KASOMBO Plateau Horizon 2 14,7 0,80 343 81 39 67
KINSEVERE Bas-Fond Horizon 1 36 0,60 1720 113 42 61
KINSEVERE Bas-Fond Horizon 2 52 0,60 1488 130 51 47
KINSEVERE Versant Horizon 1 120 0,80 2200 195 78 59
KINSEVERE Versant Horizon 2 53 0,70 2048 193 70 57
KINSEVERE Plateau Horizon 1 72 0,80 2597 178 37 42
KINSEVERE Plateau Horizon 2 111 0,70 800 111 124 101
LUISWISHI Bas-Fond Horizon 1 123 0,70 762 427 77 57
LUISWISHI Bas-Fond Horizon 2 29 0,80 617 398 41 48
LUISWISHI Versant Horizon 1 63 0,80 2011 1680 110 67
LUISWISHI Versant Horizon 2 0,8 0,70 782 492 47 49
LUISWISHI Plateau Horizon 1 100 0,80 1210 1120 102 60
LUISWISHI Plateau Horizon 2 71 0,80 1118 665 71 67
KASOMBO Bas-Fond Horizon 1 17 0,30 2840 160 40 52
KASOMBO Bas-Fond Horizon 2 26 0,65 455 97 51 58
KASOMBO Versant Horizon 1 73 1,20 711 107 131 95
KASOMBO Versant Horizon 2 75 0,80 420 86 41 33
KASOMBO Plateau Horizon 1 1,1 1,50 1392 128 589 226
KASOMBO Plateau Horizon 2 13,3 0,80 317 75 45 53
KINSEVERE Bas-Fond Horizon 1 32 0,60 1480 111 34 55
KINSEVERE Bas-Fond Horizon 2 44 0,40 1652 114 81 57
KINSEVERE Versant Horizon 1 160 0,80 1760 165 86 65
KINSEVERE Versant Horizon 2 95 0,70 2052 195 62 51
KINSEVERE Plateau Horizon 1 58 0,40 2683 186 27 50
KINSEVERE Plateau Horizon 2 97 1,10 672 109 152 91
LUISWISHI Bas-Fond Horizon 1 139 0,90 738 437 87 67
LUISWISHI Bas-Fond Horizon 2 45 0,60 599 390 35 40
LUISWISHI Versant Horizon 1 53 1,00 1809 1640 102 77
LUISWISHI Versant Horizon 2 1,2 0,70 750 448 41 43
LUISWISHI Plateau Horizon 1 142 0,80 1170 1300 94 68
LUISWISHI Plateau Horizon 2 57 0,80 1126 615 65 57
Tableau A.4. : Teneur en minéraux de fourrage d’Adenodolichos rhomboideus en fonction des sites, des
topographies et du lavage.
site topographie Lavage Ca(g/Kg) P(g/Kg) Cu(mg/Kg ) Co(mg/Kg) Zn(mg/Kg) Pb(mg/Kg)
KASOMBO BAS-FOND non lavé 3,3 1,1 125 18 55 143
KASOMBO BAS-FOND lavé 2,9 1,1 29,5 11 55 8
KASOMBO VERSANT non lavé 3,2 0,9 33 16 252 115
KASOMBO VERSANT lavé 2,9 0,8 12,5 9 147 4
KASOMBO PLATEAU non lavé 2,3 0,9 30 9 247 63
KASOMBO PLATEAU lavé 2,2 0,9 18,5 9 107 9
KINSEVERE BAS-FOND non lavé 2,9 0,8 25 7 21 8
KINSEVERE BAS-FOND lavé 2,9 0,8 11,5 0,8 20 0,8
KINSEVERE VERSANT non lavé 2,5 0,8 49 8 27 8
KINSEVERE VERSANT lavé 1,8 0,9 12 0,8 30 0,8
KINSEVERE PLATEAU non lavé 2,5 1,1 52 14 25 9
KINSEVERE PLATEAU lavé 2,7 1,2 13 8 28 7
LUISWISHI BAS-FOND non lavé 1,9 1,9 105 62 38 84
LUISWISHI BAS-FOND lavé 8 1,8 12,5 12 37 2
LUISWISHI VERSANT non lavé 2,6 1,4 187 65 175 202
LUISWISHI VERSANT lavé 0,2 1,2 62,5 10 41 8
LUISWISHI PLATEAU non lavé 8,2 0,9 213 53 48 123
LUISWISHI PLATEAU lavé 3 1,6 59 17 40 12
Tableau A.5. : Teneur en minéraux dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus en fonction des sites et des
topographies.
SITES TOPO Ca(g/Kg) P(g/Kg) Cu(mg/Kg ) Co(mg/Kg) Zn(mg/Kg) Pb(mg/Kg)
KASOMBO Bas-Fond 2,5 1 42 5,4 77,3 92,4
KASOMBO Bas-Fond 2,1 1,2 38 6,6 82,7 95,6
KASOMBO Versant 3,4 0,3 57,2 4,7 51 82,3
KASOMBO Versant 3 0,7 52,8 5,3 47 89,7
KASOMBO Plateau 3 0,8 60 5,6 53,2 94
KASOMBO Plateau 2,8 1 64 4,4 60,8 98
KINSEVERE Bas-Fond 1,9 0,8 46,2 7,4 16,8 119
KINSEVERE Bas-Fond 2,3 0,8 49,8 6,6 19,2 133
KINSEVERE Versant 2,5 0,7 61,3 5 24,9 108,3
KINSEVERE Versant 1,5 0,5 62,7 7 27,1 99,7
KINSEVERE Plateau 2,7 0,8 94 20 24,1 113
KINSEVERE Plateau 3,5 1 90 24 25,9 107
LUISWISHI Bas-Fond 0,8 0,9 78 33 27,5 129
LUISWISHI Bas-Fond 0,6 0,7 84 37 24,5 121
LUISWISHI Versant 2,5 0,9 46 35,5 45,4 121
LUISWISHI Versant 3,1 1,3 42 34,5 50,6 133
LUISWISHI Plateau 2,7 1,1 84 26 40 137
LUISWISHI Plateau 3,3 1,3 88 22 42 143
Annexes A.3 : Contribution et valeurs des axes d’ACP
Figure A.1. : contribution des axes pour les ACP de fourrages non lavé Figure A.2. : Contribution des axes pour les ACP de fourrages lavé
Tableau A.6 : Valeurs propres et valeurs cumulées des axes Tableau A.7: Valeurs propres et valeurs cumulées des axes des ACP de fourrage lavé
des ACP de fourrage non lavé
Annexes A.4. : Photo d’Adenodolichos rhomboideus
Photo 8 : Fourrage vert d’ Adenodolichos rhomboideus en pleine saison sèche, Photo 9: racines d’ Adenodolichos rhomboideus, Photo 10: Adenodolichos rhomboideus en pleine floraison, Photo 11 : micro profil sur Adenodolichos rhomboideus, Photo 12 : éhantillon de sol d’un même profil (horizon 1 et 2),
,
TABLE DES MATIERES
REMERCIEMENTS i
DEDICACES ii
LISTE DE TABLEAUX, FIGURES ET PHOTOS. iii
LES ANNEXES vii
LES ABREVIATIONS vii
RESUME ix
INTRODUCTION 1
PREMIERE PARTIE : GENERALITES 4
Chapitre I. DESCRIPTION D’ADENODOLICHOS RHOMBOIDEUS (O. Hoffm) Harms 4
1.1. Synonymie 4
1.2. Classification systématique 4
1.3. Description morphologique 5
1.4. Distribution 6
1.5. Habitat 6
1.6. Usage 6
Chapitre II. VALEUR NUTRITIVE DES FOURRAGES 8
2.1. Notion de la valeur alimentaire 8
2.2. Composition chimique des fourrages 8
2.3. Valeur nutritive 11
2.3.1. Méthodes analytiques 11
2.3.2. Méthode in Vitro 11
2.3.3. Méthodes in Sacco 13
2.3.4. Méthodes in Vivo 13
2.4. Ingestibilié 15
2.5. Facteurs de variation de la valeur alimentaire. 16
2.5.1. Facteurs extrinsèques 16
2.5.2. Facteurs intrinsèques 17
2.6. Fourrages et besoins des animaux 17
2.7. Besoins nutritionnels des ruminants 17
2.7.1. Les dépenses et besoins énergétiques 18
2.7.2.- Les besoins protéiques 23
2.7.3. Les besoins en minéraux et oligo-éléments 25
2.7.4. Les besoins vitaminiques 27
2.7.5. Les besoins en eau 28
2.8. Ressources fourragères en RD Congo 28
2.8.1. Composition et valeur nutritive des pâturages 29
Conclusion partielle 29
Chapitre III. LA ZONE MINIERE DU KATANGA 30
3.1. Localisation et caractéristiques géologiques 30
3.2. Impact de l’activité minière sur l’environnement. 31
3.3. La flore Metallicole du Katanga 35
3.3.1. Description et répartition 35
3.3.2. Origine de la flore Métallicole 36
3.4. Mécanismes de tolérance des plantes à la présence des fortes teneurs en métaux lourds dans le sol 37
3.4.1. Définition 37
3.4.2. Tolérance aux métaux lourds 37
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE 39
Chapitre IV. MILIEU, MATERIEL ET METHODES 39
4.1. Milieu d’éudes 39
4.1.1. Climat et géographie 39
4.1.2. Site de Luiswishi 39
4.1.3. Site de Kinsevere 40
4.1.4. Site de Kasombo 40
4.2. Matériel et méthodes 40
4.2.1. Echantillonage 40
4.2.2. Analyses chimiques 41
4.2.3. Screening chimique 45
4.2.4. Digestibilité, valeur azotée et énergétique 48
4.2.5. Test de germination 49
4.2.6. Analyses statistiques 50
CHAPITRE V. RESULTATS ET DISCUSSION 51
5.1. Résultats 51
5.1.1. Test de Germination 51
5.1.2. Composition chimique de fourrage d’Adenodolichos rhomboideus 53
5.1.3. Digestibilité, valeurs azotées et énergétiques 58
5.1.4. Variation des teneurs en minéraux dans les sols colonises par Adenodolichos rhomboideus 62
5.1.5. Teneurs des minéraux dans les racines d’Adenodolichos rhomboideus 70
5.1.6. Concentrations des mineraux dans le fourrage d’Adenodolichos rhomboideus 76
5.1.7. Facteurs Anti-Nutritionnels 88
5.1.8. L’analyse statistique en ACP 89
5.2. Discussion 96
5.2.1. Germination 96
5.2.2. Composition chimique 96
5.2.3. Digestibilité, valeur protéique et valeur énérgétique 98
5.2.4. Minéraux dans le fourrage 100
5.2.5. Teneurs en minéraux et pH dans le sol. 104
5.2.6. Facteurs antinutritionnels 105
CONCLUSION ET PERSPECTIVE 107
Références bibliographiques 109
ANNEXES 127
TABLE DES MATIERES 133
