Zobra Melakhessou, Fatma Demnati & Zoubir Boubaker

Diagnostic de la diversité des plantes adventices dans les agrosystèmes: cas des champs de blé dans les Aurès

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Anexidades

• Annexe 1 (127k)
• Annexe 2 (130k)

Résumé

La description des attributs botaniques et éthologiques du patrimoine floristique messicole des agroécosystèmes à l’Aurès, Nord-est d’Algérie s’appuie sur 144 relevés. Cette étude a permis d’inventorier 77 espèces adventices, appartenant essentiellement aux dicotylédones et monocotylédones, réparties en 23 familles botaniques, dont quatre fournissent à elles seules 58%, Asteraceae, Poaceae, Apiaceae et Brassicaceae. L’analyse biologique montre une prédominance des thérophytes avec 69 % suivi des géophytes et des hémicryptophytes avec 25 % et 6 % respectivement. L’analyse du degré de similitude entre les différentes stations a fait ressortir 19 espèces communes à toutes les stations échantillonnées. La prise en compte de l’indice de nuisibilité a dégagé 36 espèces nuisibles vis à vis de blé dont 7 espèces peuvent être considérablement nuisibles pour la zone de l’Aurès. Ce travail a permis de déterminer la structure de la flore adventice des céréales, les spectres taxonomiques et biologiques ainsi que les espèces envahissantes. Ce diagnostic sur la biodiversité des adventices constituent un outil principal pour la lutte intégrée et privilégier des pratiques les plus respectueuses de l’environnement pour la protection et la valorisation de la biodiversité agricole.

Abstract

The weed flora study of the Aurès in the North-East of Algeria was based on 144 floristic survey in agrosystem to describe general characteristic of the weed as well as botanical and ethological attributes. The present study revealed 77 weeds, essentially dicotyledonous and monocotyledonous species which belong to 23 botanical families. Asteraceae, Poaceae, Apiaceae and Brassicaceae are the most predominant families with 58% of species. The analysis of degree of similarity between the various stations revealed 19 shared species in all sites sampled. This study showed that 36 species can be potentially harmful towards the wheat with 7 species considered as the most harmful in Aurès area. Biodiversity diagnostic of weeds in agroecosytem constitute a main tool of integrated pest management and favouring the most environmentally friendly practices for the protection and enhancement of agricultural biodiversity.

Tabla de contenidos

1La connaissance de la flore adventice et des facteurs agroécologiques responsables de la distribution et la prolifération des mauvaises herbes est fondamentale pour l’entreprise de stratégies efficaces de lutte contre celles-ci (Mangara et al., 2010). La gestion intégrée de la flore ne peut s’envisager sans une connaissance approfondie des caractéristiques biologiques majeures des espèces en relation avec le milieu permettant leur développement (Rodiguez & Gasquez, 2008 ; Pousset, 2016). L’emploi des herbicides associé aux pratiques agricoles sont responsables de la modification des communautés des mauvaises herbes (Petit et al., 2015; Schûtte et al., 2017; Sarabi, 2019). Selon Letourneau et al., (2011) l’agriculture par ses pratiques et son usage des terres, modifie grandement le paysage et influence de manière significative la biodiversité en place dans ses milieux. Les plantes adventices demeurent un élément de base pour la biodiversité des agrosystèmes.

2En Algérie, la céréaliculture reste toujours le pivot de l’agriculture, c’est une filière stratégique qui représente un poids considérable dans l’économie nationale (Djermoun, 2009). Plus de la moitié des 8,5 millions d’hectare que compte la SAU est consacrée au système céréales-jachère (Bessaoud, 2019). Cette culture est la principale ressource végétale possible des zones arides et semi arides et elle est conduite principalement sous conditions pluviales (Cadi, 2005).

3Ces agroécosystèmes qui sont concentrés dans des périmètres non irrigués, subissent des modifications suite à la recrudescence des attaques biotiques des insectes, des champignons et des bactéries (Ouffroukh, 2014). Le présent travail envisage d’étudier la flore adventice des céréales de la région de Batna et se propose d’analyser la composition floristique messicole, d’établir le spectre biologique et d’apprécier la nuisibilité des espèces inventoriées.

2. Méthodologie

2.1. Site d’étude

4grande place entre les systèmes agricoles pratiqués.

5

6L’étude a été conduite dans la région de Batna (35°31’60’’N, 6°12’72’’E), située dans le nord-est algérien. Onze (11) communes ont été retenues vu leur vocation céréalière (Fig. 1). Le climat de cette région est de type méditerranéen semi-aride à hiver froid avec une précipitation moyenne annuelle de 320 mm/an et une température moyenne de 27 °C. Elle est considérée comme étant la plus élevée et enregistrée durant les mois de juillet - août. La texture du sol est de type argileux (argile 48,5 %, limon 32,5 %, sable 19 %). Ces sols se caractérisent par une profondeur importante, une charge caillouteuse moyenne (galets et cailloux), une CEC importante (sols fertiles), un pH légèrement basique (Kourtel-Ghanem, 2017). Généralement, ces terrains sont destinés à la culture des céréales en sec non irriguée (Fenni, 2003; Hannachi & Fenni, 2013). Le système céréales-jachère prend une

Figure 1 : Localisation des sites d’étude

2.2. Étude de la végétation

7Pour les onze sites retenus, 72 relevés floristiques ont été réalisés pour chaque compagne 2015/2016 et 2016/2017, ce qui fait un total de 144 relevés. Ces derniers ont été effectués au stade épiaison voire même à la maturité des céréales, ce qui correspond au stade floraison de la plupart des adventices. Chaque champ a fait l’objet de 6 à 7 relevés floristiques sur une aire d’environ dix mètre carrés, soit au total cent quarante-quatre relevé. Le choix de l’emplacement des relevés s’est fait d’une manière subjective en veillant au respect du critère d’homogénéité structurale floristique (Gehu, 1980). Pour chacun des relevés et pour chaque espèce, il a été noté son type biologique, son recouvrement et son indice d’abondance-dominance (I.A.D.) noté de + à 5 selon l’échelle de Braun-Blanquet et al. (1952).

8L’identification des espèces a été effectuée à l’aide de la nomenclature des mauvaises herbes des céréales d’hiver en Algérie de l’Institut National de Développement des Grandes Cultures (1976), et la Nouvelle flore de l’Algérie et des régions désertiques méridionales de Quezel & Santa (1963).

2.3. Analyse des données

9Pour mesurer le degré de similitude entre les différentes stations échantillonnées, nous avons réalisé une classification ascendante hiérarchique (CAH) en utilisant la méthode du saut minimum et le coefficient de communauté de Jaccard (Legendre & Legendre, 1998).

10La combinaison de l’abondance totale et de la fréquence relative des espèces donne une idée sur les risques potentiels à l’échelle régionale (Bouhache & Boulet, 1984). Pour évaluer la nuisibilité exercée par les adventices sur le blé, nous avons noté pour chaque espèce l’indice d’abondance-dominance et la fréquence absolue. Cet indice a été calculé seulement pour les espèces ayant une fréquence relative supérieure à 20 %. Ces paramètres permettent d’attribuer à chaque espèce un indice partiel de nuisibilité (I.P.N.) calculé selon Zidane et al. (2010) comme suit :

11IPN= (somme des recouvrements moyens/FA) * 100

12Où F.A. = fréquence absolue (nombre de présence de l’espèce E dans N relevés).

3. Résultats

3.1. Diversité floristique

3.1.1. Diversité taxonomique

13Cent quarante-quatre (144) relevés ont été traités et ont permis d’identifier 77 espèces adventices dans les onze sites choisis. Toute la flore comprend 64 genres issus de 23 familles (Tableau 1). Sur l’ensemble des familles recensées 4 dominent nettement la flore des cultures de céréales, ce sont par ordre d’importance décroissant, les Asteraceae (23 %), Poaceae (14 %), Apiaceae (13 %) et Brassicaceae (8 %). Ces familles regroupent plus de la moitié des espèces inventoriées, 45 espèces soit 58 %; ainsi les autres familles sont représentées au maximum par deux genres et au minimum avec une seule espèce.

Tableau 1 : Liste des espèces recensées avec des indications sur leur type biologique

Famille	Espèce	Spectre biologique
Amaranthaceae (D)	Chenopodium album Beta macrocarpa	Thérophyte Thérophytes
	Beta vulgaris sous espèce Maritima	Geophyte
Amaryllidaceae (M)	Allium roseum	Géophyte
Apiaceae (D)	Bifora testiculata Ridolfia segetum Caucalis platycarpos var. muricata Eryngium campestre Daucus carota Scandix pecten veneris Bunium pachypodum Turgenia latifolia Ammi majus Visnaga daucoides	Thérophyte Thérophyte Thérophyte Géophyte Hémicryptophytes Thérophyte Geophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes
Asparagaceae (M)	Muscari comosum Ornithogalum pyramidale	Géophytes
Asteraceae (D)	Rhagadiolus stellatus Scorzonera laciniata=Podospermum laciniatum Hypochaeris glabra Hedypnois cretica Urospermum dalechampii Sonchus arvensis Leontodon saxatilis Centaurea nicaeensis Centaurea calcitrapa Anacyclus clavatus Launae anudicaulis Silybum marianum Achillea mille folium Cirsium arvense Senecio vulgaris Sonchus oleraceae Helminthotheca echioides Scolymus maculates	Thérophyte Hémicryptophytes Thérophyte Thérophyte Géophytes Thérophytes Hémicryptophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Géophytes Géophytes Géophytes Hémicryptophyte Thérophytes Thérophytes Thérophytes Géophytes
Boraginaceae (D)	Anchusa arvensis Borago officinalis	Géophytes Thérophytes
Brassicacae (D)	Raphanus raphanistrum Enarthrocarpus lyratus Rapistrum rugosum Lepidium draba =Cardaria draba Diplotaxis tenuisiliqua Sinapis arvensis	Thérophytes Thérophytes Thérophytes Géophyte Thérophytes Thérophytes
Caryophylaceae (D)	Silene uniflora Vaccaria pyramidata	Hémicryptophytes Géophyte
Convolvulaceae (D)	Convolvulus arvensis	Géophyte
Euphorbiaceae (D)	Euphorbia helioscopia	Thérophyte
Fabaceae (D)	Coronilla scorpioides Melilotus indicus Vicia villosa Vicia hirsute	Thérophyte Thérophyte Thérophyte Thérophyte
Fumariaceae (D)	Fumaria parviflora Fumaria officinalis	Thérophyte Thérophyte
Géraniacées (D)	Erodium triangulare	Thérophyte
Iridaceae (D)	Gladiolus× byzantinus(Gladiolus segetum)	Géophytes
Lamiaceae (D)	Phlomis herba venti	Géophytes
Malvaceae (D)	Malva sylvestris	Thérophytes
Papaveraceae (D)	Roemeria hybrida Papaver rhoeas Glaucium corniculatum	Thérophytes Thérophytes Thérophytes
Plantaginaceae (D)	Plantago albicans	Géophytes
Poaceae (M)	Lolium multiflorum Lolium rigidum Hordeum murinum Phalaris paradoxa Phalaris brachystachys Phalaris minor Avena fatua Avena sterilis Aegilops triuncialis Bromus rubens subsp. Kunkelii Bromopsis ramosa	Thérophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Thérophytes Géophytes
Polygonaceae (D)	Polygonum aviculare	Thérophytes
Ranunculaceae (D)	Adonis aestivalus	Thérophytes
Resedaceae (D)	Reseda alba	Thérophytes
Rubiaceae (D)	Galium aparine Galium tricornutum Asperula arvensis	Thérophytes Thérophytes Thérophytes

14(D): Dicotylédones

15(M): Monocotylédones

16Les dicotylédones sont majoritaires avec 63 espèces soit 82 %, tandis que les monocotylédones ne sont représentées que par 14 espèces soit 18 % (Tableau 2).

Tableau 2: Structure de la flore adventice des champs de blé dur

	Classe	Familles		Genre		Espèce
		Nbr	%	Nbr	%	Nbr	%
	Dicotylédones	20	87	56	86	63	82
	Monocotylédones	3	13	9	14	14	18

3.1.2. Spectre biologique

17La biodiversité floristique de cette zone d’étude appartient à trois spectres biologiques à savoir les thérophytes, géophytes et hémicryptophytes. Toutefois, elles sont nettement représentées par les thérophytes avec 53 espèces soit 69 %, suivies des adventices vivaces avec 24 espèces appartenant aux hémicryptophytes et géophytes (Fig. 2).

Figure 2 : Types biologiques des espèces répertoriées

3.2. Nuisibilité des adventices

18Le classement des adventices selon leur indice de nuisibilité et leurs fréquences relatives (Tableau 3) a révélé l’existence de 36 espèces considérées nuisibles vis–à-vis du blé dur dans les champs céréaliers. Ces espèces sont réparties en 3 groupes: un groupe d’espèces à I.P.N. supérieur à 1000, un groupe d’espèces à I.P.N. compris entre 500 et 1000 et un groupe d’espèces à I.P.N. inférieur ou égal à 500 (Fig.3).

Tableau 3: Indice Partiel de Nuisibilité (I.P.N.) et fréquence relative (Fr) des espèces adventices dominantes

Nom scientifique	Indice de nuisibilité	FR%
Avena sterilis	1260	69,44
Malva sylvestris	1259	55,56
Bromus rubens	4420	25,28
Lolium multiflorum	1261	48,61
Lolium rigidum	1258	34,72
Anacyclus clavatus	1259	30,56
Hordeum murinum	1130	38 ,06
Papaver rhoeas	900	27,78
Raphanus raphanistrum	700	27,78
Borago officinalis	125	23,61
Convolvulus arvensis	840	20,83
Bunium pachypodium	900	29,44
Turgenia latifolia	650	29,44
Sinapis arvensis	900	31,44
Bromus ramosa	400	39,44
Reseda alba	200	20,44
Galium tricorne	250	21,44
Sonchus oleraceae	584	36,11
Gallium aparine	870	70,83
Scandix pecten veneris	968	25,06
Silybum marianum	544	20
Hypochoeris glabra	122	25,28
Hedypnois cretica	114	23,28
Sonchus arvensis	118	34,18
Rapistrum rugosum	120	35,28
Diplotaxis tenuisiliqua	114	20,28
Vaccaria pyramidata	600	25,28
Melilotus indicus	214	21,28
Vicia villosa	544	35,28
Gladiolus segetum=italicum	645	25,28
Phalaris paradoxa	545	35,28
Phalaris brachystachys	645	25,28
Phalaris minor	114	25,28
Avena fatua	745	35,28
Chenopodium album	521	26,94
Muscari comosum	400	22,5
Senecio vulgaris	157	20,11

Figure 3 : Proportions des groupes d’adventices selon l’I.P.N.

19Il ressort de l’analyse de la figure 3, que 19% soit sept espèces des adventices, sont les plus envahissantes des champs céréaliers dans la zone d’étude. Ces espèces sont annuelles (thérophytes) et appartiennent à trois familles avec une prépondérance des Poaceae qui dépassent 70 %. Par ailleurs, le deuxième groupe dont l’I.P.N. est limité entre 500 et 1000, est bien représenté par 47 % soit 16 espèces réparties en 10 familles: les Poaceae avec 3 espèces, les Brassicaceae, les Asterecacae et les Apiaceae chacune avec deux espèces, tandis que les Rubiaceae, les Caryophylaceae, les Fabaceae, les Iridaceae, les Papaveraceae et les Amaranthaceae chacune d’elle est représentée par une seule espèce. Alors que le groupe estimé le moins nuisible est exposé avec neuf familles avec 33 % soit 13 espèces du total des espèces ayant une fréquence relative supérieure à 20 % avec un taux de recouvrement plus au moins faible.

3.3. Biodiversité des stations

20La comparaison des différentes stations, basée sur l’indice de similitude de Jaccard (Fig. 4, Annexe 2), montre que les ressemblances les plus élevées existent d’une part entre Ain Yagout et Fesdis (80,6 %) avec 29 espèces communes et d’autre part entre Seriana et Djermaa (76,9 %) avec 30 espèces communes. La proximité entre Ain Yagout et Marconda est de l’ordre de 70,0 % avec 28 espèces communes. La matrice de proximité montre aussi des valeurs élevées entre Oued Chaaba et Lambiridi (69,0 %); Oued Chaaba et Ayoun assafeur (69,0 %) et Sidi Maansar et Boulefréyas (69,0 %).

21Les indices reliant la station de Batna avec les autres stations échantillonnées sont les plus faibles. La station de Batna semble donc présenter une richesse floristique différente des autres stations.

Figure 4 : Dendrogramme de similitude

22Il ressort que 19 espèces végétales sont communes à toutes les stations échantillonnées, il s’agit de Hypochoeris glabra, Hedypnois cretica, Sonchus oleraceus, Lolium multiflorum, Lolium rigidum, Hordeum murinum, Phalaris paradoxa, Phalaris brachystachys, Phalaris minor, Avena fatua, Avena sterilis, Rapistrum rugosum, Sinapis arvensis, Raphanus raphanistrum, Galiumtri cornutum, Convolvulus arvensis, Reseda alba, Malva sylvestris, Papaver rhoeas. 13 espèces de ces dernières sont signalées les plus nuisibles dont une espèce est géophyte (Convolvulus arvensis) et le reste sont des thérophytes.

4. Discussion

23La flore des champs de céréales de la région des Aurès est très diversifiée. Néanmoins, le nombre de 77 espèces fréquentes reste relativement réduit en comparaison avec les résultats trouvés par Hannachi & Fenni en 2013 sur différentes cultures et Boudjedjou & Fenni (2011) sur cultures maraîchères dans l’Est d’Algérie, et même à celle signalée par Zidane et al. (2010) et Tanji & Ait Lahj (2010) dans les champs céréaliers au Maroc.

24Le déclin des espèces peut se traduire par la fréquence d’utilisation d’herbicides et par les pratiques agricoles (Boudjedjou & Fenni, 2011). La faible diversité peut s’expliquer par le fait que ces dernières sont des cultures hors-assolement et occupent le sol pendant plusieurs années contrairement aux cultures soumises à l’assolement (Kazi Tani et al., 2010). Il est a noté que les champs de blé qui ont fait l’objet de notre étude sont soumis à un traitement intensif d’herbicides tels que le glyphosate et d’autres (Annexe 1). Bigler & Albajes (2011) ont indiqué que la pulvérisation globale de glyphosate sur les cultures génétiquement modifiées et tolérantes aux herbicides (GMTH) entraîne une réduction de la biomasse des mauvaises herbes et une diminution de l’abondance des arthropodes, y compris des espèces utiles. De même Schütte (2003) signale que les herbicides ont joué un rôle prédominant dans la dégradation de la biodiversité.

25La tendance de la supériorité numérique des Asteraceae, Poaceae, Apiaceae et Brassicacae au niveau de la flore adventice régionale a été constatée par Hannachi & Fenni (2011), Kazi Tani et al. (2010), Fertout Mouri (2018) et même par Chafik et al. (2013), Zidane et al. (2010) dans la région marocaine. Dans l’ensemble, ces familles occupent les premiers rangs de la flore nationale (Quezel & Santa, 1963) et maghrébine (Chafik et al., 2013). La forte représentativité des dicotylédones suivi des monocotylédones a été observée dans tous l’agrosystème, cette dominance des dicotylédones est signalée par plusieurs auteurs (Chafik et al., 2012; Zidane et al., 2010; Mangara et al., 2010). Cependant, le spectre éthologique comporte toujours une part importante des thérophytes suivi des hémicryptophytes et géophytes. Cette tendance est similaire aux recherches effectuées sur les cultures africaines (Boudjedjou & Fenni, 2011; Zidane et al., 2010; Mangara et al., 2010; Bassence et al., 2012). Par ailleurs, Taleb et al. (1997) ont signalé que les techniques culturales utilisées facilitent leur développement par rapport aux autres types biologiques. Le groupe d’hémicryptophytes le plus diversifié et persistant peut passer d’un type à un autre suivant les conditions de leur développement (Kazi Tani et al., 2010).

26À partir de la combinaison abondance-dominance des espèces et leurs fréquences, il apparait que 36 espèces agronomiques pouvant être nuisibles dans l’agrosystème des céréales des Aurès. Les sept principales espèces Avena sterilis, Malva sylvestris, Lolium multiflorum, Hordeum murinum, Bromus rubens, Anacyclus clavatus et Lolium rigidum sont majoritairement représentées par les thérophytes à forte capacité d’infestation et de propagation dans toutes les stations échantillonnées qui ne sont pas détruites par les herbicides classiquement utilisés. Zidane et al. (2010) ont constaté que Avena sterilis, Lolium multiflorum et Lolium rigidum restent les espèces les plus nuisibles dans les champs de céréales marocains. Cependant les espèces vivaces nuisibles sont bien représentées par le Convolvulus. Ces géophytes ont des modes de reproduction végétative sous forme de rhizome qui leur permet de se maintenir dans les champs même après les opérations culturales (Bassence et al., 2012).

5. Conclusion

27Cette étude a permis de recenser 77 espèces appartenant à 65 genres répartis dans 23 familles. Cette flore est caractérisée par la prédominance des Asteraceae (23 %), Poaceae (14 %), Apiaceae (13 %) et Brassicacae (8 %). Sur le plan biologique, les thérophytes dominent nettement la flore adventice des céréales avec 69 %. Toutefois, les hémicryptophytes et les géophytes sont présentes dans la culture de blé même si elles sont faiblement représentées avec respectivement 25 % et 6 %. Cette diversité des adventices demeure relativement faible, suite à la forte utilisation des herbicides dans l’agroécosystème des céréales. Néanmoins, l’analyse de la fréquence et de l’abondance- dominance a permis d’identifier des espèces très nuisibles à la culture dans toutes les stations échantillonnées. La connaissance taxonomique des espèces, leur biologie et la détermination de leur nuisibilité peuvent constituer des outils de base pour une orientation plus rationnelle du désherbage dans les cultures de céréales. La planification et la surveillance à long terme des essais sur le terrain sont nécessaires pour documenter les trajectoires des différentes composantes biologiques du système et évaluer efficacement la régulation des mauvaises herbes (Petit et al., 2018). La diversité et l’abondance de la flore de mauvaises herbes fournissent des indicateurs pertinents pour la biodiversité des agroécosystèmes.

Remerciements

28Nous souhaitons remercier Pr. Oudjhih Bachir pour son aide apporté à l’identification des espèces au niveau du laboratoire de l’Institut des Sciences Vétérinaires et Sciences Agronomiques, Batna, Algérie.

29CET ARTICLE CONTIENT DEUX ANNEXES QUI PEUVENT ÊTRE TÉLÉCHARGÉES SÉPARÉMENT

Références

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Acerca de: Zobra Melakhessou

Acerca de: Fatma Demnati

Acerca de: Zoubir Boubaker