Huat, Joel (2008) Diagnosis on the variability of the management of a crop and their agronomic consequences in an agriculture strongly subjected to uncertainties : case of open-field tomato in Mayotte. PhD thesis Agronomie, CIRAD, UR Horticulture, AgroParistech 2008AGPT0015 p.264.

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Abstract

The main vegetable crop in Mayotte is tomato. It is produced mainly in open field during the dry

season. Its management requires cultural practices which are still little known, in a context marked by

strong uncertainties about the access to the productive resources. Most producers are immigrants in

irregular situation. We thus sought to know which was the effect of the constraints of access to the

productive resources on the conception of vegetables cropping systems including tomato and on the

performances of these systems evaluated through the tomato crop management.

Our step associates on one hand a thorough analysis of the technical decisions on the conception

of cropping systems, on the localization and cultivation of tomatoes, and on the other hand, an evaluation

by agronomic diagnosis of the performances and problems of the culture. Surveys were set up in farmers’

fields and follow during two years. This device were associated two experiments : one to assess the

impact of three modalities of management of vegetation on the growth and on yield components of

tomato, the other to evaluate the impact of the phytosanitary treatments on the sanitary state of tomato

crop.

By using the concepts of cropping systems and of models of technical decisions, we highlighted

a diversity of cropping systems on an annual scale and on a cropping season. The zone suitable for

production is determined in priority by the access to water. The insecurity on the land one is declined

particularly on the choice of crops, the succession and number of cultivations over the year. The practice

of raised densities, the succession tomato-tomato, the strong percentages of the tomato break in the

vegetables break are as much of translation of this uncertainty, and meet especially in the farmers having

few resources lands.

The formalization of the rules of tomato crop management has allowed us to reveal a typology of

technical itineraries which are characterized in particular by control from the vegetation with operations

of staking, trimming, thinning of leaves and disbudding, which causes heterogeneity of the number of

stems and the number of inflorescences per plant. These operations count heavily on cultivation in terms

of working hours. We observed that the farmer adapts himself to uncertainties by planning alternative

solutions, which tend to privilege a lesser dependence from other people and which induce variability of

cultivation methods, and of states of the cultivated environments with effects on the performances of the

culture that we evaluated through the yield build-up of the tomato.

The analysis of the performances of the cropping systems revealed a large variability of tomato

yield ranging from 0.7 tons/hectare to 89 tons/hectare. The main component explaining the variations of

the yield in the farmers’ fields was the number of fruits per square meter, the average weight of the fruit

being less variable. The highly determining number of stems on the number of fruits (through the number

of inflorescences) has been shown. The variations in the number of fruits are not so well associated with

the variations of the number of inflorescences and of the number of fruits on each inflorescence. The

analysis of the profiles of inflorescences and stems has revealed that the first two inflorescences of the

first two stems aggregated approximately 70% of the production. Trimming the stems and regular

disbudding during the growing season reduce the number of stems per plant, and therefore also the

number of inflorescences and fruits per plant. This observation was confirmed by the results of the

experimentation of trimming carried out in the station. The sanitary state of tomato crop and the nitrate

fertilizers were identified as producing variations in the number of fruits per square meter.

The results obtained lead to propositions of subsequent research and development (for instances

modification of the management of vegetation and that of the irrigation). Our endeavor to carry out an

analysis of the technical decisions of the crop management together with a diagnosis of the development

of the output of this cultivation takes part in a new approach of the analysis and assessment of the

cropping systems.

Table of content

PREMIERE PARTIE : PROBLEMATIQUE GENERALE ET METHODOLOGIE 13

CHAPITRE I : APERCU DU MILIEU NATUREL ET DE LA POPULATION DE L’ILE 15

1. Le climat 15

2. Les sols 15

3. La population 16

CHAPITRE II : CONTEXTE DE L’AGRICULTURE ET DU MARAICHAGE A MAYOTTE 17

1. Une île en pleine mutation 17

2. Des ménages majoritairement pluriactifs 17

3. Le maraîchage : une diversité de type d’agriculteurs 18

4. Des difficultés d’approvisionnement en intrants agricoles 19

5. Description générale de la conduite de la culture de tomate à Mayotte 21

CHAPITRE III : POSITION DU PROBLEME ET HYPOTHESES DE TRAVAIL 27

CHAPITRE IV : DÉMARCHE GENERALE 29

1. Démarche 29

2. Concepts et méthodes mobilisés 30

2.1. Les concepts de système de culture et d’itinéraire technique dans notre situation 30

2.2. Le concept de modèle d’action : de la stratégie à l’action 31

2.3. Le diagnostic agronomique : évaluer les pratiques culturales 31

3. Dispositif de recherche 34

3.1. Echantillonnage des exploitations 34

3.2. Dispositif général 35

4. Présentation des résultats 35

DEUXIEME PARTIE : CARACTERISATION DE LA DIVERSITE DES

SYSTEMES DE CULTURE MARAICHERS INCLUANT LA TOMATE 37

CHAPITRE I : LA CONSTITUTION DES SYSTEMES DE CULTURE MARAICHERS DANS

L’EXPLOITATION 39

1. Méthode 39

1.1. Déroulement des enquêtes 41

1.2. Concepts mobilisés 41

1.2.1. Le modèle de décision portant sur la localisation des cultures et les successions de culture 42

1.2.2. Le modèle de conduite technique d’une sole 43

2. Résultats sur la localisation des parcelles et le positionnement de la tomate dans les successions de culture

43

2.1. La constitution du territoire maraîcher de l’exploitation 43

2.2. Le choix des cultures 47

2.3. La place de la tomate dans le territoire maraîcher et dans les successions de culture 51

2.3.1. Les successions supra annuelles 51

2.3.2. La place de la tomate dans les successions infra année 51

2.3.3. La place de la tomate dans les successions selon les catégories d’agriculteurs 52

2.4. Délais de retour et précédent 53

2.5. Nombre de cycles de culture de tomate 55

2.5.1. La sole de tomate 55

2.5.2. Nombre de cycles successifs de tomate sur la même parcelle 57

2.6. Cycles de cultures et périodes de plantation : deux stratégies 59

2.7. Illustration de la localisation des parcelles par une étude de cas 59

3

CHAPITRE 2 : FORMALISATION DE LA CONDUITE CULTURALE DE LA TOMATE DE PLEIN

CHAMP 63

1. Concepts et formalisation des résultats 63

2. Formalisation du modèle d’action de conduite prévisionnelle de la tomate 65

2.1. Présentation de l’exploitation de Lep 65

2.2. Le modèle de conduite prévisionnelle de la tomate de Lep 67

3. Comparaison avec les réalisations de Lep 70

3.1. Opérations concordantes avec le modèle prévisionnel 70

3.2. Opérations discordantes avec le modèle prévisionnel 70

3.3. Evaluation des temps de travaux et des charges 71

3.4. Conclusion sur les réalisations 71

4. Comparaison aux modes de conduite chez les autres agriculteurs enquêtés 73

4.1. Les enchaînements des opérations 73

4.2. Les métarègles 75

4.2.1. Les semis 75

4.2.2. La plantation au trou 75

4.2.3. La lutte chimique préventive 76

4.2.4. Les opérations de conduite de la végétation 76

4.2.5. Les règles d’enchaînement communes aux agriculteurs 76

4.3. Les différences dans la conduite technique de la tomate 76

4.3.1. La gestion des semis 77

4.3.2. La densité de plantation 77

4.3.3. L’irrigation 77

4.3.4. Désherbage et binage 79

4.3.5. La fertilisation 79

4.3.6. Les opérations de conduite de la végétation 81

4.3.7. La protection phytosanitaire 84

4.4. La diversité des conduites techniques observées 87

5. Comparaison des pratiques entre 2003 et 2005 87

6. Conclusion 88

TROISIEME PARTIE : DIAGNOSTIC AGRONOMIQUE DE L’EFFET DES

MODES DE CONDUITE DE LA TOMATE SUR LA PRODUCTION 93

CHAPITRE I : ELEMENTS DE BIBLIOGRAPHIE SUR LE FONCTIONNEMENT DU PEUPLEMENT

DE TOMATE 97

1. Cycle de développement de la tomate et analyse des composantes du rendement 97

1.1. Types de croissance de la tomate 97

1.2. Développement de la tomate 99

Phase de croissance végétative : du semis à la floraison du premier bouquet 99

De la floraison au stade récolte du premier bouquet 101

De la récolte du premier bouquet à la fin des récoltes 102

1.3. Production de matière sèche 102

1.3.1. Le rayonnement intercepté et l’indice foliaire 103

1.3.2. L’effet de l’effeuillage sur le rayonnement intercepté et la photosynthèse 103

1.3.3. Répartition de la matière sèche dans la plante 104

1.3.3.1. Répartition des assimilats entre organes végétatifs et organes reproducteurs 104

1.3.3.2. Répartition des assimilats au sein de l’appareil reproducteur 105

2. Influence des facteurs et des conditions du milieu sur le rendement 105

2.1. La nutrition azotée 106

2.2. L’alimentation hydrique 107

2.3. Les facteurs biotiques 108

2.3.1. Les adventices 108

2.3.2. Les maladies et ravageurs 109

2.3.2.1. L’action des ravageurs 109

2.3.2.2. L’action des maladies 109

3. Influence sur le fonctionnement du peuplement des interventions sur la végétation 111

3.1. L’effeuillage 111

3.2. L’ablation de bouquets 112

4

4. Conclusion partielle 112

CHAPITRE II : DIAGNOSTIC SUR LA VARIABILITE DES RENDEMENTS DANS LES PARCELLES

PAYSANNES 115

1. Présentation du dispositif 115

1.1. Choix des parcelles 115

1.2. Mesures et observations effectuées sur chaque parcelle 115

1.2.1. Caractérisation du milieu 117

1.2.2. Caractérisation des systèmes de culture 119

1.2.3. Caractérisation du fonctionnement du peuplement végétal 119

2. Les expérimentations agronomiques 120

2.1. Evaluation de l’effet de différentes modalités de traitements phytosanitaires en parcelles paysannes sur

l’état sanitaire du peuplement (campagne 2005) 120

2.1.1. Objectif 120

2.1.2. Matériel et méthodes 120

2.1.3. Observations et mesures 121

2.2. Essai taille en station (campagne 2004) 121

2.2.1. Objectif 121

2.2.2. Matériel et méthodes 121

2.2.3. Observations et mesures 123

3. Traitement des données 123

4. Résultats sur le diagnostic agronomique 125

4.1. Caractéristiques climatiques des deux années d’études 125

4.2. Analyse de la variabilité des rendements et de ses composantes 125

4.2.1. Une forte variabilité des rendements 125

4.2.1.1. Variabilité des rendements, des nombres de fruits et des poids moyens des fruits, relations

entre les composantes 127

4.2.1.2. Variabilité du nombre de fruits 129

i. Relation entre nombre de bouquets par m² et nombre de fruits 129

ii. Relation entre nombre de bouquets et nombre de tiges par m² 129

iii. Relation entre nombre de tiges et nombre de pieds par m² 131

4.2.1.3. Variablité du nombre de pieds 131

4.2.1.4. Conclusion partielle 133

4.2.2. Analyse des composantes à l’échelle de la plante 135

4.2.2.1. Production par plant 135

4.2.2.2. Nombre de bouquets par tige et par plant 135

4.2.2.3. Nombre de fruits par bouquet et par tige à la récolte 135

4.2.2.4. Evolution du nombre de tiges et de fruits par bouquet au cours du cycle 141

4.2.2.5. Poids moyen du fruit selon la position du bouquet sur la plante 145

4.2.2.6. Conclusion partielle 145

4.3. Etats du milieu à l’origine des variations de rendement 147

4.3.1. Analyse de l’alimentation hydrique 147

4.3.1.1. La réserve utile des sols 147

4.3.1.2. L’analyse des bilans hydriques 147

4.3.1.3. L’analyse des profils racinaires 149

4.3.1.4. Le suivi tensiométrique dans une parcelle 151

4.3.2. Analyse de la nutrition azotée 153

4.3.2.1. Effets de l’alimentation azotée sur le nombre de fruits par plant, le nombre de bouquets par

plant et le poids moyen des fruits 155

4.3.2.2. Origine de la variabilité des indices de nutrition azotée 157

i. La teneur des sols en matière organique 157

ii. Les apports d’engrais 157

4.3.3. Influence de l’enherbement sur l’état nutritionnel 159

4.3.4. Analyse des nutritions minérales autres qu’azotées 159

4.3.4.1. L’alimentation en phosphore 159

4.3.4.2. L’alimentation en potassium 159

4.3.5. Influence de l’action des ravageurs et maladies sur la production 159

4.3.6. Relation entre l’état sanitaire du peuplement et les composantes du rendement 163

4.3.6.1. Impact des attaques parasitaires sur les pertes de plants 163

5

4.3.6.2. Impact des attaques parasitaire sur le nombre total de fruits par m² et le poids moyen du fruit

163

4.3.6.3. Facteurs pouvant influencer l’état sanitaire du peuplement 165

i. Effet variétal 165

ii. Effet du précédent cultural 165

iii. Effet des traitements phytosanitaires 165

4.4. Conclusion partielle sur les états du milieu affectant l’élaboration du rendement 168

5. Résultats de l’expérimentation sur la taille de la tomate (campagne 2004) 171

5.1. Croissance 171

5.1.1. Hauteur 171

5.1.2. Volume de végétation 171

5.1.3. Biomasse aérienne sèche 173

5.2. Composantes du rendement 173

5.2.1. Production récoltée par plant 173

5.2.2. Nombre de tiges par plant 175

5.2.3. Nombre de bouquets par plant 175

5.2.4. Nombre de bouquets et de fruits par tige 177

5.2.5. Nombre de fruits par plant 177

5.2.6. Poids moyen du fruit par plant 177

5.2.7. Contribution préférentielle des tiges et des bouquets à la production par plant 179

5.3. Conclusion 180

6. Expérimentation en parcelles paysannes (campagne 2005) sur l’influence des traitements phytosanitaires

sur l’état sanitaire du peuplement 181

6.1. Pratiques de traitements et état sanitaires des parcelles 181

6.2. Impact sur les composantes du rendement 183

7. Conclusion sur le diagnostic agronomique en parcelles paysannes 184

QUATRIEME PARTIE : DISCUSSION GENERALE ET PERSPECTIVES 187

CHAPITRE I : UNE DEMARCHE COMBINANT ANALYSE DES DECISIONS TECHNIQUES ET

DIAGNOSTIC AGRONOMIQUE POUR FAIRE EVOLUER LES PRATIQUES CULTURALES 189

1. Retour sur les hypothèses 189

1.1. L’accès aux ressources productives pèse sur la conception et la conduite des systèmes de culture

maraîchers 189

1.2. La conduite particulière de la végétation et la gestion de la pression parasitaire peuvent expliquer les

variations des rendements 190

1.3. Un exemple d’articulation entre décision technique et diagnostic agronomique : le nombre de tiges par

m² 191

2. Domaine de validité des connaissances acquises 192

2.1. Le dispositif d’enquêtes sur les systèmes de culture 192

2.2. Le dispositif de diagnostic agronomique 193

2.3. Le dispositif expérimental 194

CHAPITRE II : CONSEQUENCES POUR LA RECHERCHE ET POUR LE DEVELOPPEMENT

AGRICOLE 194

1. Perspectives scientifiques 194

2. Perspectives pour le développement agricole 195

Statistiques de consultation

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