Determination of optimal doses and periods of biochar and compost application on maize productivity in the sudanian zone of Chad

Abstract

The sandy-loam soils of the Sudanian zone of Chad were subject to increased depletion. One of the solutions to this problem of declining soil fertility would be to apply a reasoned organic fertilisation. The aim of this study was to evaluate the fertilising potential of biochar and compost on this depleted soil and to determine the optimal doses and the best periods of application on maize. Seven treatments with inputs such as two weeks before sowing, during sowing and two weeks after emergence were conducted in controlled environment : the control, soil + 5tha-1 of biochar, soil + 7.5tha-1 of biochar, soil + 10tha-1 of biochar, soil + 5tha-1 of biochar + 5tha-1 of compost, soil + 7.5tha -1 of biochar + 5tha-1 of compost, soil + 10tha-1 of biochar + 5tha-1 of compost. Each treatment was repeated four times. Eight agro-morphological variables were evaluated: vigour of plant, harvested plant ratio, cob circumference, cob length, cob weight, plant height on maturity, weight of one thousand grain and aerian biomass yield. These variables showed that growth and yield are clearly improved on fertilized treatements whatever dose and bringing period (in average: 3 ≤ VIG ≤ 7, 41.7 ≤ TPR ≤ 91.7%, 7.9 ≤ CIE ≤ 11.4 cm, 66.4 ≤ POE ≤ 83.4g, 115.2 ≤ PMG ≤ 187.3g) comparatively to control (VIG = 3, TPR = 25%, CIE = 6.5 cm, POE = 51.9g, PMG = 102g). These results confirmed more the importance of biochar and compost on soils fertilisation. The treatment at two weeks before seedling for 10tha1 of biochar alone and 10tha-1 of biochar+5tha-1 of compost were judged the best indicated to be applied in the field like alternative to chemical fertiliser for the best maize productivity in the sudanian zone of Chad. 
 
 English title: Détermination des doses optimales et des périodes d’apport de biochar et de compost sur la productivité du maïs dans la zone soudanienne du Tchad
 Les sols sablo-limoneux de la zone soudanienne du Tchad sont sujets aux phénomènes d'appauvrissement accru. L'une des solutions pour palier à ce problème de baisse de fertilité des sols serait d'apporter une fertilisation organique raisonnée. Cette étude avait pour but d’évaluer le potentiel fertilisant du biochar et du compost sur ce sol appauvri et déterminer les doses optimales et les meilleures périodes d’apport sur du maïs. Sept traitements aux apports à deux semaines avant le semis au semis et deux semaines après la levée ont été conduits en milieu contrôlé : sol témoin, sol + 5t/ha de biochar, sol + 7,5t/ha de biochar, sol + 10t/ha de biochar, sol + 5t/ha de biochar + 5t/ha de compost, sol + 7,5t/ha de biochar + 5t/ha de compost, sol+10t/ha de biochar + 5t/ha de compost. Chaque traitement a été répété quatre fois. Huit variables agromorphologiques ont été évaluées : vigueur de la plante à la levée, taux des plantes récoltées, circonférence de l’épi, longueur de l’épi, le poids de l’épi, hauteur de la plante à maturité, poids de mille grains, rendement de biomasse aérienne. Ces variables ont montré que les croissances et les rendements sont nettement améliorés dans les traitements fertilisés au biochar et compost quelques soit la dose et la période d’apport (en moyenne : 3 ≤ VIG ≤ 7, 41,7 ≤ TPR ≤ 91,7%, 7,9 ≤ CIE ≤ 11,4 cm, 66,4 ≤ POE ≤ 83,4g, 115,2 ≤ PMG ≤ 187,3g) comparativement au témoin (VIG = 3, TPR = 25%, CIE = 6,5 cm, POE = 51,9g, PMG = 102g). Ces résultats confirment davantage l’importance capitale du biochar et du compost dans la fertilisation des sols. Les traitements à deux semaines avant le semis pour les doses de 10t/ha de biochar seul et de 10 t/ha de biochar+5t/ha de compost ont été jugées les mieux indiquées à être appliquées en champ en alternatif aux engrais chimiques pour une meilleure productivité de maïs en zone soudanienne du Tchad.