Journal of Applied Biosciences 220: 24403 – 24410
ISSN 1997-5902
Successions culturales sur le manioc (Manihot esculenta) et fertilité des sols dans deux zones agroécologiques contractées de la République Démocratique du Congo
Adrien Ndonda*1,3, Antoine Frangoie2, Timothée Mahungu3,4, Donatien Mukendi5, François Shako6
1Université du Kwango, Faculté des Sciences Agronomiques et Gestion durable de ressources, Département de production végétale (Phytotechnie), Ville de Kenge & IITA (Institut International d’Agriculture Tropicale) -DRC. Province du Kwango, République Démocratique du Congo (RDC)
2IITA & Enabel-Agence Belge de développement, Mbuji-Mayi, Province du Kasaï-Oriental, RDC
3Université Kongo, Faculté d’agronomie, Mbanza-Ngungu, Province du Kongo Central, RDC
4Institut Supérieur d’Etudes Agronomiques (ISEA) de Mvuazi, Province du Kongo Central, RDC et Chercheur émérite IITA
5Institut National pour l’Etude et la Recherche Agronomique (INERA), Ngandajika, Programme National Manioc, Province du Kasaï Oriental, RDC.
6Institut National pour l’Etude et la Recherche Agronomique (INERA), Yangambi, Programme National Manioc, Province de la Tshopo, RDC.
*Auteur correspondant ad.ndonda@gmail.com, Téléphone +243 814310009
Submitted 20/03/2026, Published online on 31/05/2026 in the https://www.m.elewa.org/journals/journal-of-applied-biosciences-about-jab/ https://doi.org/10.35759/JABs.220.6
RESUME
Les rotations culturales constituent un levier majeur du maintien durable de la fertilité des sols. Dans les systèmes tropicaux, le manioc (Manihot esculenta) est généralement positionné en fin de rotation, en raison de sa forte capacité d’exportation des éléments minéraux. Toutefois, l’effet des précédents culturaux sur sa productivité demeure insuffisamment quantifié.
Objectif : La présente étude visait à évaluer l’influence de différentes successions culturales sur le rendement du manioc dans deux zones agroécologiques contrastées de la République Démocratique du Congo : la forêt (Yangambi) et la savane (Ngandajika).
Méthodologie et résultats : Un dispositif expérimental comprenant quinze traitements, correspondant à divers précédents culturaux après jachère, a été conduit sur trois années (2009–2012). En zone de savane, sept successions ont présenté des rendements supérieurs au témoin (manioc–manioc : 12,7 t/ha). Parmi celles-ci, les rotations « maïs–niébé », « soja–niébé » et « arachide–niébé » ont significativement accru le rendement du manioc (19,1–21,7 t/ha). En zone forestière, la succession incluant deux périodes consécutives de jachère avant plantation s’est révélée la plus performante, avec des différences statistiquement significatives par rapport aux autres successions.
Conclusion et application des résultats : L’amélioration observée, notamment après niébé, s’explique vraisemblablement par l’apport d’azote biologique issu de la fixation symbiotique.
Mots clés : rotation ; productivité ; manioc ; précédent cultural.
ABSTRACT
Crop rotations are widely recognized as a key strategy for sustaining soil fertility and long-term productivity. In tropical farming systems, cassava (Manihot esculenta) is commonly positioned at the end of the rotation due to its high nutrient export capacity. However, the effects of preceding crops on cassava performance remain insufficiently quantified.
Objective: This study assessed the influence of different cropping sequences on cassava yield in two contrasting agro ecological zones of the Democratic Republic of Congo: the forest zone (Yangambi) and the savanna zone (Ngandajika).
Methodology and Results: A field experiment comprising fifteen treatments, corresponding to various preceding crops following fallow, was conducted over three consecutive years (2009–2012). In the savanna zone, seven cropping sequences produced higher yields than the continuous cassava control (12.7 t/ha). Among these, the maize–cowpea, soybean–cowpea, and groundnut–cowpea rotations significantly increased cassava yield (19.1–21.7 t/ha). In the forest zone, the most effective system consisted of two consecutive fallow periods prior to cassava planting, resulting in statistically significant yield differences compared with other treatments.
Conclusion and Application of Results: The yield enhancement observed when cassava followed cowpea is likely attributable to the substantial contribution of biologically fixed nitrogen supplied by this leguminous preceding crop.
Keywords: crop rotation, productivity, cassava, preceding crop.
INTRODUCTION
Dans de nombreuses exploitations, le choix des cultures intégrées dans la rotation précédant le manioc repose principalement sur les besoins immédiats et les objectifs socio-économiques des producteurs. Une telle approche demeure toutefois insuffisante au regard des exigences agronomiques liées à la durabilité des systèmes de production. La planification des rotations devrait également considérer les risques de transmission des maladies, la dynamique des insectes ravageurs, la pression des adventices ainsi que la complémentarité ou la compétition interspécifique pour les éléments minéraux. Dans les systèmes à base de manioc, les précédents culturaux incluent généralement la jachère, les céréales (maïs, riz, sorgho), les légumineuses (arachide, niébé, soja, haricot) ainsi que diverses cultures sarclées telles que la courge, le piment, le plantain et bien d’autres. Dès lors, la position du manioc au sein de la rotation et la durée du cycle cultural doivent être rigoureusement définies. L’évaluation comparative des effets des différents précédents culturaux apparaît indispensable afin d’identifier les successions les plus aptes à optimiser durablement la productivité et l’efficience de la gestion de la fertilité des sols. La présente étude repose sur l’hypothèse qu’une rotation culturalement adaptée et installée avant le manioc est susceptible (i) d’améliorer la fertilité des sols, (ii) de contribuer à la régulation des bioagresseurs et des adventices, et (iii) d’accroître significativement le rendement de manière durable, dans un contexte marqué par la variabilité climatique croissante. La littérature scientifique établit de manière consensuelle que la rotation culturale constitue un levier majeur du maintien de la productivité et de la qualité des sols (Bullock, 1992 ; Honeycutt et al., 1995 ; Karlen et al., 1994 ; McDole et Dallimore, 1978 ; O’Sullivan, 1978 ; Vereijken et Van Loon, 1991). La rotation contribue à rompre le cycle vital des organismes nuisibles, ravageurs, maladies, mauvaises herbes, etc. (Bélanger, 2006 ; Didier 2024). Grâce aux systèmes racinaires différents, le profil du sol est mieux exploré. La rotation favorise l’amélioration des propriétés physiques du sol (structure, densité apparente, porosité), optimise la conductivité hydraulique et la rétention en eau, et stimule l’activité biologique et en définitive la nutrition des plantes (Honeycutt et al., 1996 ; d’Angers et Giroux, 1996 ; Gasser et al., 1995). L’introduction de légumineuses dans les rotations contribue en outre à l’enrichissement du sol en azote d’origine symbiotique, élément déterminant pour les cultures subséquentes telles que le manioc (Griffin et Hesterman, 1991). Ainsi, la rotation apparaît comme un pilier central d’une intensification durable des systèmes de production.
MATERIELS ET METHODES
Cette étude a été conduite depuis la campagne 2009/2010 dans deux sites représentant deux zones agro écologiques différents de la République Démocratique du Congo (RDC), à savoir la forêt à Yangambi et la savane à Ngandajika en RDC. Les deux sites d’implantation de l’étude étaient des jachères de 2 ans. La réalisation de l’étude nécessite au minimum 2 campagnes par cycle. Un premier cycle a été accompli (2009/2010 et 2010/2011) et un deuxième en cours de réalisation est en train d’achever sa première année (2011/2012). Lors du premier cycle dans les deux sites respectifs la première campagne (2009/2010) a été consacrée à la préparation des différents précédents culturaux et la deuxième campagne (2010/2011) a été consacrée à la plantation du manioc dans les différents précédents culturaux mis en place pendant la première campagne. Toutes les parcelles ayant servies des différents précédents culturaux mis en place pendant la 1ère campagne (2009/2010) ont été occupées pendant la deuxième campagne (2010/2011) par le manioc
Le dispositif expérimental était les Blocs Complets Randomisés (BCR) avec 4 répétitions. La superficie d’une parcelle (traitement) était de 40 m² (4 m x 10 m). Les différents précédents culturaux (traitements) étaient au nombre de 15, à savoir les 13 principales « successions des cultures vivrières » de la campagne agricole retenues en tant que cultures de rotation ainsi que la jachère et la culture du manioc (absence de rotation : témoin).
Les traitements ont été implantés pendant les saisons A2009 et B2010 de la première campagne du cycle de l’étude et sont : T1 (Manioc/Manioc) ; T2 (Maïs/Arachide) ; T3 (Maïs/Niébé) ; T4 (Maïs/Soja) ; T5 (Arachide/Maïs) ; T6 (Niébé/Maïs) ; T7 (Soja/Maïs) ; T8 (Arachide/Niébé) ; T9 ( Arachide/Soja) ; T10 (Niébé/Soja) ; T11 (Niébé/Arachide) ; T12 (Soja/Arachide) ; T13 (Soja/Niébé) ; T14 (Riz/Jachère) et T15 (Jachère/Jachère).
Les variétés de manioc utilisées étaient : « Ngandajika » (variété améliorée) pour le site de Ngandajika et Nsansi (variété améliorée) et Mbongo (variété locale) pour le site de Yangambi dans lequel les parcelles ont été subdivisées en deux parties.
Les écartements appliqués pour les différentes cultures étaient les suivants : Maïs (0,75 x 0,25 m avec 1 graine/poquet) ; Riz (0,50 x 0,20 m avec 6 à 7 graines/poquet) ; Arachide (0,30 x 0,30 m avec 2 graines/poquet) ; Niébé (0,50 x 0,15 m avec 2 graines/poquet) ; Soja (0,40 x 0,20 m avec 3 à 4 graines/poquet) et Manioc (1,00 x 1,00 m avec 1 bouture de 15 à 25 cm).
Mesures. Les données ci-dessous ont été prises lors du premier cycle sur les différents traitements (précédents culturaux) de l’essai : (i) dates semis ou bouturage, floraison et formation gousse ou épiaison ; (ii) mesure taux de levée ou reprise, diamètre au collet, hauteur des tiges, hauteur à la première ramification, nombre et poids moyens de racines tubéreuses à la récolte ; (iii) cotation des maladies et ravageurs observés dans les différents traitements ; (iv) poids à la récolte et/ou après séchage, rendement.
RESULTATS
Diagramme 1 : comparaison des rendements en racines tubéreuses (en t/ha) de manioc dans 15 soles en savane (variété Ngandajika) et en forêt (variétés Mbongo et Nsansi) en 2018/209.
Tableau 1 : ANOVA Rendement en racines tubéreuses de manioc en fonction des successions culturales dans le temps dans un site savanicole (Ngandajika) et un site forestier (Yangambi) en 2010/2011
| Rendement en racines tubéreuses de manioc Campagne 2010/2011 | |||
| Site savanicole de Ngandajika | Site forestier de Yangambi | ||
| Tests | Variété: Ngandajika | Variété: Mbongo | Variété: Nsansi |
| F pr | 0,016** | 0,005** | |
| LSD.05 | 6,4 | 3,7 | |
| CV (%) | 31.4 | 39,9 | |
A Ngandajika dans le site savanicole, il a été constaté que de sept successions culturales dont les rendements ont été numériquement supérieures au témoin (manioc – manioc), trois l’ont été de façon significative. Il s’agit des successions suivantes : « maïs – niébé » ; « soja – niébé » et « arachide – niébé » ayant occupées le terrain successivement l’avant dernière et la dernière saison culturale avant la plantation du manioc.
A Yangambi dans le site forestier, bien que les rendements obtenus aient été généralement faibles indiquant clairement l’aspect marginal du sol sur lequel l’essai avait été installé, on a observé aussi des différences statistiquement significatives entre les précédents culturaux. Ainsi la « jachère » en tant qu’antécédent cultural du manioc pendant 2 saisons successives (Jachère – jachère) a donné le rendement le plus élevé du manioc et significativement différente, soit respectivement 8.4 t/ha et 15.8 t/ha pour les deux variétés utilisées Mbongo (locale) et Nsansi (améliorés) par rapport à tous les autres antécédents culturaux. A l’issue du premier cycle de deux ans de la conduite de cet essai dans les conditions savanicole et forestière, nous avons remarqués que : « dans les conditions savanicoles (cas de Ngandajika), le manioc a mieux répondu après le niébé utilisé comme dernier précédent culturale, par contre dans le site forestier (cas de Yangambi) la jachère forestière a permis une certaine amélioration de la fertilité du sol bénéfique pour le manioc par rapport aux autres antécédents culturaux ».
L’augmentation de la productivité du manioc lorsqu’il est directement précédé de la culture du niébé en conditions de savane, s’expliquerait par une importante contribution en azote fixé par la culture du niébé en tant que dernier précédent cultural du manioc. En effet, en termes agronomiques, bien que le manioc et les légumineuses ont tous plus besoin de N, les légumineuses aident à fixer N (Vanlauwe et al., 2011), c’est ainsi que planté après une légumineuse, le manioc bénéficie du N fixé par la légumineuse. En outre, les légumineuses ayant plus besoin de P et moins de K alors que le manioc a plus besoin de K et moins de P, la succession légumineuses – manioc constitue une synergie positive. A ce niveau de notre étude, la question reste posée quant à l’augmentation de la productivité du manioc lorsqu’il est directement précédé d’une jachère d’au moins deux ans en conditions de forêt, par rapport aux autres antécédents culturaux. Les données collectées jusque-là ne nous ont pas permis de faire une corrélation positive entre l’augmentation de la productivité et le contrôle des maladies dans le site savanicole de Ngandajika où la variété améliorée utilisée (Ngandajika) est une variété résistante aux principales maladies endémiques dans le milieu. Quant au site forestier de Yangambi où était utilisées deux variétés dont une variété locale (Mbongo) sensible aux principales maladies endémiques dont la CMD, il a été constaté qu’au stade du 1er cycle, les différents antécédents culturaux n’ont pas eu un impact sur l’incidence des principales maladies endémiques du manioc. En Saisons A2011 et B2012 il y a eu la récolte des espèces (autres que le manioc) qui avaient été plantées dans les antécédents culturaux de deux dernières années du 1er cycle.
Diagrammes 2 et 3: Comparaison des rendements (kg/ha) de la 1ère année du 1er et 2ème cycle successif dans quelques antécédents culturaux (soles) dans le site savanicole de Ngandajika.
Il ressort des données de ces deux Saisons (Saison A2011 et Saison B2012) de la 1ère année du 2ème cycle successif que les rendements obtenus sur la presque totalité des sols, sont en général supérieurs à ceux obtenus lors du 1er cycle (Saison A2009 et Saison B2010) où l’antécédent cultural était une jachère non améliorée. Les successions « légumineuses – manioc » et « manioc – légumineuses » constituent une synergie positive. C’est cette synergie qui expliquerait la stabilité des rendements de la plupart des légumineuses mis en place après le manioc.
DISCUSSION
Les résultats obtenus confirment que la réponse du manioc aux précédents culturaux est fortement dépendante du contexte agro écologique (Adjei-Nsiah et al., 2007). En zone savanicole (Ngandajika), les successions intégrant le niébé en dernier précédent cultural (« maïs–niébé », « soja–niébé » et « arachide–niébé ») ont significativement amélioré le rendement en racines tubéreuses par rapport au témoin manioc–manioc. Ces observations corroborent les travaux de Vanlauwe et al. (2011) et Méta-analyse de 2023 ont montré que l’intégration des légumineuses dans les systèmes tropicaux améliore la disponibilité de l’azote par fixation symbiotique et stimule l’efficience d’utilisation des nutriments par les cultures subséquentes. De même, Carsky et al. (2001) ont rapporté une augmentation significative des rendements du manioc après niébé en Afrique subsaharienne, attribuée à l’apport d’azote et à l’amélioration de la structure du sol. Ce résultat est confirmé par Wijanarko & Purwanto en 2018. La complémentarité nutritionnelle entre légumineuses et manioc pourrait également expliquer cette synergie. Alors que les légumineuses présentent des besoins relativement élevés en phosphore, le manioc est particulièrement exigeant en potassium (Howeler, 2002). Cette différenciation fonctionnelle réduit la compétition interspécifique et favorise une exploitation plus efficiente du profil pédologique, comme l’ont souligné Karlen et al. (1994) concernant les bénéfices structuraux des rotations. En zone forestière (Yangambi), la supériorité significative de la succession « jachère–jachère » suggère un rôle déterminant de la restauration biologique et organique du sol. Les travaux de Angers et Giroux (1996) démontrent que l’accumulation de résidus végétaux durant la jachère améliore la stabilité structurale et la porosité, favorisant ainsi l’activité microbienne et la minéralisation progressive des nutriments. Dans les environnements forestiers à sols marginalisés, cette régénération naturelle peut compenser la faible fertilité initiale, ce qui expliquerait les rendements relativement plus élevés observés après deux années de jachère. L’absence d’effet significatif des précédents culturaux sur l’incidence des maladies, notamment la mosaïque africaine du manioc, pourrait s’expliquer par la résistance variétale (cas de Ngandajika) ou par une pression pathogène homogène entre traitements. Ces observations rejoignent celles de Legg et al. (2014), qui soulignent que la résistance génétique demeure le principal levier de gestion de la CMD, davantage que les pratiques culturales. Enfin, l’amélioration générale des rendements au second cycle, comparativement au premier installé après jachère non améliorée, confirme l’effet cumulatif positif des rotations sur la fertilité et la résilience du système, comme l’ont montré Bullock (1992) et Honeycutt et al. (1995). Ces résultats plaident en faveur d’une intensification écologique intégrant légumineuses et jachère améliorée afin d’assurer une productivité durable du manioc dans les contextes tropicaux contrastés.
CONCLUSION ET APPLICATION DES RESULTATS
L’hypothèse émise pour cette étude est que la rotation adéquate des cultures dans une production du manioc améliore la fertilité des sols, contribue au contrôle des maladies, ravageurs ainsi que des adventices et permet par conséquent d’augmenter les rendements. L’objectif était l’identification des meilleurs précédents culturaux dans la rotation du système manioc. Les résultats partiels de cette étude démontrent que les cultures de rotation ont un impact majeur sur les rendements en racines tubéreuses de manioc par rapport à la monoculture, lorsque, dans la zone savanicole, le manioc succède à la culture du niébé ou lorsqu’il succède à une jachère dans la zone forestière. Les rendements des cultures autres que le manioc confirment que la rotation des cultures entraîne une certaine restauration de la fertilité des sols car comparés aux rendements du 1er cycle, les rendements obtenus au 2ème cycle successif pour les mêmes cultures sont en général plus élevés. Il a été constaté qu’au stade du 1er cycle, les différents antécédents culturaux n’ont pas eu un impact sur l’incidence des principales maladies endémiques du manioc. Il y a lieu dans la suite de cette étude de prévoir un dispositif à même de mesurer la réduction éventuelle des adventices consécutives aux différents antécédents culturaux. Suite à ces résultats partiels, il nous est apparu important de répéter au niveau de chacune des deux zones d’expérimentation (savanicole et forestière) cette étude non seulement de façon successive dans le 1er site, mais aussi dans un 2ème site, dans le but d’infirmer ou confirmer et aussi d’affiner les tendances observées jusque-là.
REMERCIEMENTS
Les auteurs remercient l’USAID pour l’appui financier lors de la réalisation de cette recherche. A l’Institut International d’Agriculture Tropicale (IITA) à travers le projet « Cassava Research for Development in DRC » et l’Institut National pour l’Etude et la Recherche Agronomique (INERA) dans ses Centres de rechercher de Ngandajika (Kasaï Oriental) et Yangambi (Tshopo) qui ont permis la conduite de cette étude
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