LA RECEHRCHE SUR LA POMME DE TERRE AU BURUNDI (Septembre 2021):

INTRODUCTION

La pomme de terre ou patate est un tubercule produit par l’espèce Solanum tuberosum, appartenant à la famille des Solanacées. Elle est originaire de la Cordillère des Andes en Amérique du Sud et plus exactement du Pérou. Les Incas la cultivaient sous le nom de « Papa » environ 1000 ans avant J.C. Introduite en Europe au XVI^e siècle, ses qualités alimentaires ont d’abord été méconnues, et on ne savait trop comment la nommer : truffe ou truffole en France, Kartoffel en allemand, potato en anglais, patata en espagnol et italien. L’appellation pomme de terre aurait été utilisée pour la première fois en 1762 par le botaniste Henri Louis Duhamel du Monceau.

La pomme de terre fut utilisée pour nourrir le bétail pendant plus de deux siècles. Il a fallu attendre longtemps pour que sa valeur nutritive soit vraiment reconnue. C’est surtout Antoine Parmentier, de retour d’un séjour en captivité en Prusse, et après avoir connu la pomme de terre comme principale nourriture fournie aux prisonniers, qui a fait la promotion de cette culture comme aliment humain et réussit à développer son usage dans toutes les couches de la société française. En effet, Parmentier réussit à obtenir l’appui de l’autorité royale pour inciter la population à consommer des pommes de terre. Parmentier fait notamment usage d’un stratagème resté célèbre : il fait monter une garde légère fourni par le Roi autour d’un champ de pomme de terre, donnant ainsi l’impression aux riverains qu’il s’agit d’une culture rare et chère, destinée au seul usage des nobles. Certains volent des tubercules, les cuisinent et les apprécient. Le roi Louis XVI le félicite en ces termes : La France vous remerciera un jour d’avoir inventé le pain des pauvres. Leur emploi dans la cuisine populaire se développe alors très rapidement. De nombreuses disettes du XVIII^e siècle vont encourager sa consommation humaine dans toute l’Europe.

En Afrique, la pomme de terre a tout d’abord été importée d’Europe à la fin du 17^e siècle par les missionnaires et ensuite par les administrateurs coloniaux. Elle fut introduite à cette même époque  dans les pays du Magreb, du fait de sa proximité avec l’Europe. A partir de la seconde moitié du 18^e siècle, des efforts de promotion systématiques ont été entrepris, mais ce n’est qu’à la fin du 19e siècle que des missionnaires Européens l’ont introduite au Kenya et dans les régions de la Crête Congo-Nil.

Au Burundi, elle aurait été introduite vers la fin du dix-neuvième siècle par des soldats, des voyageurs et surtout les missionnaires allemands et adoptée sous le nom d’INTOFANYI emprunté du mot allemand KARTOFFER. Sur leur passage, ces voyageurs laissaient des épluchures et des petits tubercules non consommés qui, après poussaient sporadiquement d’eux-mêmes. A ce moment, la culture de pomme de terre a connu un progrès relatif. 

Au cours des années 1931-1932, un programme pomme de terre fut initié à la station ISABU-Gisozi en vue de diffuser des plançons sur tout le territoire du Ruanda-Urundi. Depuis 1978 à l’ISABU, le programme (aujourd’hui composante) Pomme de terre a initié un plan de sélection visant à diffuser des variétés génétiquement stables et adaptées aux conditions agroécologiques du pays. La recherche sur la pomme de terre a effectivement commencé en 1979 sous l’initiation du Centre Internationale de la pomme de terre (CIP) à travers un accord de collaboration conclu entre le gouvernement du Burundi et le royaume de Belgique. A cette époque, plusieurs experts du CIP se sont succédé pour mettre en place un programme structuré sur 4 axes principaux de recherche sur la pomme de terre:

1. L’amélioration variétale
2. Les essais agronomiques
3. La production et diffusion des semences
4. Le transfert des technologies

RESULTATS ET ACQUIS

a. Amélioration variétale

Les premières introductions date des années 1920, seules quatre variétés ont été diffusées a grande échelle notamment: Eigenheimer (introduit en 1944), Star (1954), Arka (1963), et Kenya Baraka (1975). Trois dernières décennies plus tard, plusieurs variétés dont Arka, Kenya Baraka, Muhabura, Nascor, Radosa, Renova, et Sangema, ont été évalués, multipliés et recommandés par le programme pomme de terre de l’INEAC. Il a été rapporté que Kenya Baraka et Sangema étaient à haut rendement et  résistants au mildiou. Quelques années plus tard ces variétés ont  dégénérées et une autre diffusion a eu lieu en 1985 avec les variétés Ndinamagara (ou Cruza 148), Muziranzara et Kinigi. Ndinamaraga et Muziranzara étaient réputés pour leur rendement élevé et leur résistance au mildiou. La variété Ndinamagara résistait aussi à la bactériose.

En 1986, Uganda11 et Muruta virent le jour. Mais au cours de l’année culturale 1988-1989, les variétés Kinigi, Muruta et Muziranzara avaient tellement dégénéré que cette dernière était même utilisée comme témoin sensible au mildiou dans les essais agronomiques. Une autre diffusion a eu lieu en octobre 1992 avec un lot de quatre variétés : Majambere, Rukinzo, Ingabire et Jubile. Les variétés Ruhanyura, Magome, Rukuzi et Mabondo ont été diffusées en 2003. Certaines ne sont plus en diffusion pour plusieurs raisons : sensibilité élevée au mildiou et faible qualité organoleptique (Majambere); longue dormance  (Jubile, Majambere, Sangema, Rukinzo) ; sensibilité a la bactériose : (Jubilé). Un autre lot de variétés a été diffusé en 2017 sur appui financier du projet PSSD de l’IFDC. Il s’agit de : Kirundo, Changi et Rutambiro. La recherche sur la pomme a mené une étude sur l’adaptation de la pomme de terre en basses altitudes (Harahagazwe D., 2009)  avec 15 clones introduits du CIP et 9 variétés locales. Le rendement, la matière sèche, l’indice de récolte et le nombre de tubercules par plant diminue significativement de hautes altitudes (17^OC) en basses altitudes (25^OC).   Le mildiou de la pomme de terre (P. infestans) et la bactériose (R. solanacearum) ont été observés en hautes altitudes tandis que Fusarium sp. Et Erwinia sp. étaient des agents pathogènes les plus importants en basses altitudes. L’alternariose (Alternaria solani) et les pucerons étaient invariablement trouvés dans les deux sites. Quatre génotypes (3888611.22, 390663.8, 395194.9 et Victoria) ont été moins affectés par les conditions de basses altitudes. A l’Issue de ces essais, trois variétés adaptées en basse altitude ont été homologuées en 2018. Il s’agit de : Bugingo, Buryohe et Hemburabashonje.

Tout récemment en 2020, un autre lot de 4 varietes a été homologué : Gitiba, Ndimubandi, Kanovera et Rwizumwimbu.

Actuellement, l’ISABU diffuse dix-huit variétés : Ndinamagara, Ingabire, Ruhanyura, Magome, Rukuzi, Mabondo Uganda11, Victoria introduit de l’Uganda en 1998, Kirundo, Rutambiro, Changi. Bugingo, Buryohe, Hemburabashonje, Gitiba, Ndimubandi, Kanovera et Rwizumwimbu.

b. Les essais agronomiques

Depuis le début des activités de recherche sur la Pomme de terre, plusieurs essais agronomiques ont été menés. Ces essais portaient essentiellement sur :

*Les techniques culturales.

Association maïs-pomme de terre dont les clauses des essais montrent qu’il y avait un gain de rendement par unité de surface en associant la pomme de terre et le maïs d’une part, et d’enrayer l’extension de la bactériose vasculaire de la pomme de terre dans la rhizosphère d’autre part.

La formule de fertilisation largement vulgarisées est de 60-90-60 et aurait été utilisée pour la première fois par le projet d’appui au secteur semencier (PASS Kajondi). Les essais de fertilisation menés à la fois dans les marais tourbeux de l’ONATOUR et sur colline portaient sur les trois éléments majeurs(NPK) en matière de fertilisation. La formule d’engrais 60-90-60 a été trouvée suffisante. L’augmentation de la dose n’entraînait pas nécessairement l’augmentation significative des rendements. D’autres essais de fertilisation ont été menés dans trois centres semenciers (Munanira, Nyakararo et Kajondi) avec la formule  60-90-60 comme témoin. La formule 40-60-40 a été la plus performante dans les trois sites. Celle-ci combinée avec la densité de plantation 70cm x 25cm dans la région de Bututsi a été trouvée la plus rentable (ISABU, 2006).

Un essai sur la fertilisation organo-minérale a permis de montrer que l’application de 15t/ha de fumure organique bien décomposée était suffisante.

Les essais ont été menés pour déterminer le calibre des plançons en utilisant les 4 différents calibres de la pomme de terre (gros, moyen, petit et billes). Les résultats ont fait état d’une corrélation entre le calibre de la semence et le rendement. Cependant le calibre moyen a été recommandé pour une meilleure rentabilité économique.

Multiples essais ont montré que la meilleure période de plantation est située entre mi-septembre et mi-octobre (saison A) et entre mi-février et mi-mars (saison B).

La densité de plantation s’est montré fonction du calibre de la semence. Pour la production des semences, l’écartement recommandé est de 80 cm entre les lignes et 30-40 cm dans les lignes. La quantité correspondante varie entre 1.5 et 2 tonnes de semences par hectare.

La recherche a montré que la durée de conservation des semences de pomme de terre dans les hangars de germination est variable selon la durée de dormance des variétés de pomme de terre en diffusion au Burundi. Des essais ont montré que la dormance peut artificiellement être levée par traitement chimique (gibbérelline) et par un procédé thermique appelé «mise en vrac ». Ce dernier procédé est le plus populaire et consiste à disposer les futures semences en des tas (ou dans des fosses) couverts de pailles. Au bout de deux à trois semaines, les tubercules des variétés de courte  à moyenne dormance sont prêts à être plantés.

En raison d’une synergie intéressante offerte par la combinaison matière organique-Engrais Minéraux en plus des gains économiques et de temps, l’idée d’utiliser et de fabriquer les engrais organo-minéraux est née au Burundi avec la société FOMI.  L’ISABU a mené des essais pour déterminer la dose optimale de fumure de  la pomme de terre avec les engrais FOMI-IMBURA et FOMI-TOTAHAZA depuis 2019. Les études son encours.

*La gestion des maladies et ravageurs

• Mildiou de la pomme de terre (Phytophtora infestans)

Les recherches effectuées par l’Université du Burundi soupçonnent l’existence de plusieurs races (8-10) dans le pays et que la répartition géographique varie d’une région à l’autre (Niyungeko, 1980 et Ngiramigabo, 1981). La comparaison des parcelles traitées et non traitées réalisés par l’ISABU en 2005 a montré une perte de rendement dû aux P.infestans pouvant atteindre 60% sur les varietes modérément sensible comme Victoria et de 38 à 41 % sur les variétés tolérantes comme Ndinamagara.

Jusqu’en  2004, l’ISABU recommandait une séquence de traitement qui commence par le ridomil (45g/15-20l) à la levée (un mois après la plantation) suivi de 4 traitements au dithane M45 à 15 jours d’intervalle.  En 2005, les essais sur les options de lutte chimique ont montré que la meilleure séquence de traitement est d’appliquer le dithane à la levée puis le ridomil à l’apparition des premiers symptômes et enfin le dithane après 3 semaines.

• Bactériose de la pomme de terre (Ralstonia solanacearum)

Aucun traitement chimique n’est préconisé pour lutter contre cette maladie. La gestion de la bactériose vasculaire est basée principalement sur l’utilisation des plançons sains, la rotation des cultures, le chaulage, l’élimination systématique des repousses et l’épuration des plants malades (sélection positive). La meilleure rotation recommandée est de succéder à la pomme de terre les céréales (blé ou maïs) ou les cultures fourragères (Tripsacum, Sétaria, Panicum maximun,…) puis les légumes (de famille différente des solanacées comme choux, oignons, carottes) et enfin les légumineuses pour restaurer la fertilité (petit pois, haricot). Le panicum maximun réduit sensiblement la bactériose sur 3 à 4 saisons successives. L’ISABU s’est doté d’un laboratoire de  culture in vitro pour produire un noyau de semences indemnes de Ralstonia solaorcnacearum. Le renforcement des capacités du laboratoire de phytopathologie de l’ISABU entrepris depuis 2005 a permis de faire des analyses systématiques de la qualité des semences après la récolte.

Comme la capacité d’accueil, qui initialement était de 50.000 vitroplants,  était devenue trop petite pour  des spéculations agricoles déjà identifiées l’institut des Sciences Agronomiques du Burundi ISABU s’est doté d’un centre d’Excellence en Biotechnologies Végétales avec l’appui de la Banque Mondiale à travers le Projet de Productivité et de Développement des Marchés Agricoles – Financement Additionnel (PRODEMA-FA) en janvier 2020. 

Ce centre est composé de deux grands bâtiments :

(1) Le laboratoire de biotechnologies végétales avec pièces suivantes :

•           Trois salles d’incubation ;

•           Une salle de pesage ;

•           Une salle de micropropagation;

•           Une salle de lavage et de stérilisation ;

•           Une salle de la thermothérapie et indexage viral ;

•           Une salle de phytopathologie ;

•           Une salle de Biologie moléculaire ;

•           Deux bureaux de chercheurs et visiteurs;

•           Un bureau du responsable Laboratoire ;

•           Une salle de stock ;

•           Une terrasse d’entrée ;

•           3 sanitaires ;

 (2) Salle des Conférences avec les pièces suivantes :

• Une grande salle de réunion avec podium ;
• Un cafèterait ou Bibliothèque;
• Une cuisine ;
• Deux salles de stock ;
• Un bureau ;
• Deux sanitaires ;
• Une terrasse d’entrée ;
• Une terrasse de service.

L’objectif de ces bâtiments est de contribuer à l’amélioration de la sécurité alimentaire des Burundais par la mise à la disposition du secteur semencier, un matériel végétal de plantation de départ de qualité et en quantité suffisante. Pour les cultures à multiplication végétatives. 

• Viroses 

Les virus déjà identifiés au Burundi sont le PLRV, PVY et PVS. Seules les méthodes prophylactiques basées sur l’utilisation des plançons indemnes de virus, la rotation des cultures, élimination systématique des repousses et l’épuration des plants infectés sont préconisées. La culture  in vitro et  l’analyse de la qualité des semences permettent de maîtriser la qualité du noyau de semences produites par l’ISABU.

D’autres technologies qui améliorent l’utilisation des semences de qualité chez le petit agriculteur ont été testées et validées par l’ISABU. Il s’agit notamment de la technologie des petites parcelles, le choix du meilleur plant au champ ou sélection positive, l’utilisation de la chaux et des cendres de cuisine pour lutter contre la bactériose vasculaire. La technologie des petites parcelles consiste à maximiser la production en tubercules (densité de plantation de 20cm x 20cm) sur une petite parcelle de 1,80m de largeur et une longueur variable comme une pépinière de production de plantules agro forestières. La petite parcelle doit être installée dans une partie de terrain non infectée en haut d’un champ.

• Nématodes 

 L’infection de la pomme de terre aux nématodes est fréquente en production de la pomme de terre au Burundi surtout sur les variétés sensibles. La gestion de cette maladie repose sur la rotation des cultures par des céréales (blé) et graminées (Panicum maximum).

• Teigne (Phthorimaea operculella)

C’est un ravageur qui cause des dégâts importants dans les stocks. La gestion se fait pour limiter les risques d’infestation. Il faut notamment planter les tubercules assez profondément et butter soigneusement les plantes au début de la tubérisation. La récolte est faite à maturité et les tubercules infestés sont détruits. Les semences stockées peuvent être protégées par des traitements chimiques comme la deltaméthrine E.C. 2,5% (3-5ml/10l d’eau).

Pucerons : Plusieurs espèces de pucerons ont été identifiées sur la culture de la pomme de terre au Burundi (Myzus persicae, M. ornatus, Aphis gossypii, Aphis fabae,…). Ils causent des dégâts directs sur les plantes en suçant la sève et indirects comme vecteur de transmission notamment Myzus persicae. Pour limiter les dégâts causés par ces ravageurs, l’ISABU recommande de réduire les populations par un traitement au diméthoate (300-400g/ha)

c. Production et diffusion des semences

Depuis la création du Programme Pomme de terre en 1979, on produisait des semences de Prébase par la méthode de sélection positive (S+) et négative (S-). Malheureusement, cette méthode a échoué suite à la recrudescence de la bactériose et des nématodes. Par exemple en 1983, toute la production de la saison A à Ruvyironza a été livrée à la consommation à cause des nématodes. Il en a été de même pour la production de Gisozi suite à un taux très élevé de la bactériose vasculaire.

A partir de 1987, le programme pomme de terre a initié un nouveau système de recherche rigoureux en flux continu de production de semences qui va de la micropropagation in vitro à la production de pré-base II (voir le schéma de production en annexe). C’est un acquis très important pour la nation qui a permis que la pomme de terre devient de plus en plus un aliment de base dans les ménages et une culture économiquement rentable. On est parvenu à maîtriser les différentes contraintes biotiques en matière de production de semences. Par exemple, en 1989, le taux moyen annuel de la bactériose vasculaire à Mwokora a été ramené de 3% à 0.8%. La multiplication in vitro permet aussi de conserver les variétés pour une longue durée et à moindre coût dans les conditions contrôlées (température, luminosité, obscurité, humidité relative contrôlées) et en un endroit réduit. Le laboratoire permet également de produire un nombre élevé de semences en un peu de temps. En 2015 et 2017 la recherche sur la pomme de terre a initié deux nouveaux systèmes de production de minitubercules : Aeroponie et Hydroponie

Production des semences par le système aéroponique

Aéroponie est une technique de multiplication de semences en serres sans recourir au substrat ni au sol. Cette méthode permet de produire plus de minitubercules (jusqu’ à  plus de 10 fois ) rapidement et à un prix réduit que le sytsème conventionnel. Le mot aéroponie vient du Latin et signifie culture en l’air avec une humidité relative élevée créée par un micro  climat  et produit des  racines, stolons et des tubercules suspendus dans l’air. Les racines de la plante se développent dans des boîtes totalement obscures et vides. Ces racines sont alimentées périodiquement par une solution nutritive en forme de brouillard à travers les nébuliseurs. Ce système nécessite une analyse des risques au préalable pour qu’il soit fonctionnel. Depuis juin 2015, la station possède actuellement de 3 serres aéroponiques fonctionnelles qui produisent en moyenne 116.640 minitubercules par saison (environ 3hectares de semences de souche à embraver).

Ce système permet de:

         Augmenter le taux de multiplication par plant (5:1 à 50:1)

         Réduire le nombre des générations par conséquent réduire les maladies

         Ne pas stériliser le substrat

         Réduire d’eau d’irrigation  jusqu’à 90% par rapport au système conventionnel

         Réduire le cout de production des semences de pré-base

         Multiplier les variétés non performantes en serres conventionnel

Néanmoins, ce système demande du courant électrique en permanence toute la saison de production, ce qui est une contrainte majeure.

Production des semences par le système hydroponique.

Ce système ne nécessite pas également du substrat en sol. Il n’est pas performant par rapport à l’aéroponie, mais son avantage est qu’il ne dépend pas de l’électricité. Il a testé à partir du mois de juillet 2017.

d. Le transfert des technologies

*Technologies transférés

Des essais de transfert de technologies ont été réalisés dans presque toutes les provinces du pays, soit directement par le programme de la recherche soit à travers les ateliers de la recherche-développement installés dans les régions naturelles. Ces transferts consistaient à diffuser les techniques culturales et les nouvelles variétés développées par la recherche.

Ainsi, plusieurs variétés ont été diffusées et utilisées en milieu rural : il s’agit entre autre des variétés comme Arka, Kenya Baraka, Muhabura, Nascor, Radosa, Renova, Sangema, Muziranzara , Kinigi, Muruta, Majambere, Rukinzo et Jubile. Ces variétés ont dégénéré et retirées de la diffusion.  Actuellement, l’ISABU diffuse dix-huit variétés : Ndinamagara, Ingabire, Ruhanyura, Magome, Rukuzi, Mabondo Uganda11, Victoria introduit de l’Uganda en 1998, Kirundo, Rutambiro, Changi. Bugingo, Buryohe, Hemburabashonje, Gitiba, Ndimubandi, Kanovera et Rwizumwimbu. Ndinamagara est la plus utilisée (51%), Victoria (la 2^e avec 16%). Les autres variétés n’ont pas encore atteint le succès en diffusion malgré leur diverse qualité.

La diffusion de ces variétés a été facilité toujours par un catalogue des variétés, des fiches techniques, générées par la recherche et mis à la disposition des vulgarisateurs et autres utilisateurs.

Au niveau des agriculteurs et producteurs de pomme de terre, la plantation en lignes, la formule de fertilisation NPK 60-90-60, la densité de plantation (80cm x30cm), les techniques de protection contre les maladies et ravageurs, la technologie des petites parcelles, la rotation, la sélection positive et négative sont utilisées dans la production de cette culture. Actuellement, un défanage 15 jours avant la récolte est effectuée dans la production des semences. Les semences sont stockées dans des hangars à la lumière diffuse et aérés pour assurer une bonne germination. La conservation en vrac ou dans une fosse de germination est utilisée pour forcer la dormance.

Avec les appuis des différents projets de développement, des parcelles de démonstration et de promotion de nouvelles variétés disponibles dans la recherche ont été installées. Ainsi les variétés Victoria, Kirundo, Changi et Rutambiro sont aujourd’hui appréciées sur le marché.

*Outils de transfert des technologies

Un manuel sur la conduite culturale, la protection, la récolte et la conservation de la pomme de terre a produit pour servir de référentiel dans la culture de la pomme de terre.

D’autres outils ont été utilisés dans la dissémination des différentes innovations comme :

• brochures,
• dépliants,
• posters,
• DVD,
• Champs écoles paysans (FFS)

Publications

• Astère Bararyenya, Pierre-Claver Nahayo, Anicet Nduwimana, Pierre Niyonzima, Jean-Pierre Sindihebura, Ernest Vyizigiro, Anton J. Haverkort. (2018) Assessment of Opportunities for Burundian Small-Scale Potato Farmers to Increase Productivity and Income. Potato Research
• Astère Bararyenya, Pierre Niyonzima Ernest Vyizigiro, Pierre Claver Nahayo²; Anton Haverkort, Jean Pierre Sindihebura (2015) Improving  potato seed quality production based innovations for small scale farmers
• Bararyenya, A., Harahagazwe . D , Nzokirantevye. A., Nyawakira D. E. Vyizigiro (2008) Optimizing fungicide applications for integrated management of potato late blight in Burundi,Institut des Sciences Agronomiques du Burundi, Station de Recherche Regional de Gisozi. Avenue de la Cathédrale, B.P 795 Bujumbura – Burundi
• Pierre Niyonzima, Ernest Vyizigiro, Gilbert Buhanza, Ernest Ndihokubwayo, Gaspard Hakizimana, Jean Nzeyimana, Gaspard Nihorimbere, Déo Havyarimana, Déo Nyawakira, Micheline Inamahoro,  Astère Bararyenya (2018)On-farm evaluation of new introduced varieties for seed potato accessibility in Burundi, submitted for publication
• E. Vyizigiro, M. Inamahoro, P. Niyonzima, D. Havyarimana, W. D. Emera, A. M. Nsabimana (2020) Enquête de diagnostic sur l’engouement des agriculteurs de la région de basse altitude par rapport à la culture de pomme de terre,
• M. Inamahoro, E.Vyizigiro, A. Bararyenya, E. Hakizimana, P. Niyonzima1, D. Nyawakira, G. Buhanza (2020)  Effect of Gibberellic acid and Super Gro foliar Fertilizer on potato tuber sprouting in diffused light, pit and bulk storage conditions.