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Inoculation des légumineuses par le Rhizobium [Tunisia]

technologies_6678 - Tunisia

Completeness: 86%

1. General information

1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Key resource person(s)

SLM specialist:

HLEL Dorsaf

Institut National Des Grandes Cultures

Tunisia

SLM specialist:

HEMISSI Imen

Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie

Tunisia

SLM specialist:
Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Soil protection and rehabilitation for food security (ProSo(i)l)
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Institut National des Grandes Cultures (INGC) - Tunisia
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie (INRAT) - Tunisia
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
Direction Générale de l’Amenagement et de Conservation des Terres Agricoles (DG/ACTA) - Tunisia
Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)
GIZ Tunisia (GIZ Tunisia) - Tunisia

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Ja

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

Nee

2. Description of the SLM Technology

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

Le recours à l’agriculture à faible intrants par le biais de l’utilisation des microorganismes symbiotiques permet le maintien de la production et la préservation de l’environnement. En effet, l’inoculation avec les bactéries (Rhizobium) contribue à l’amélioration de la productivité des légumineuses et la qualité de la récolte.

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

L’inoculum rhizobial est un produit naturel et biologique, facile à appliquer, moins cher que les produits chimiques et possède une action qui dure dans le sol sur plusieurs années. En Tunisie, l’inoculation des légumineuses par le Rhizobium a été pratiquée dans différentes zones agro-climatiques à climats sub-humide, semi-aride supérieur, semi-aride et aride supérieur. Les sols étaient à majorité caractérisés par un pH légèrement basique, une teneur élevée en calcaire actif et faible en matière organique, des sols peu profonds et sensibles à l’érosion hydrique et éolienne.

Cette pratique permet d’apporter des éléments nutritifs aux légumineuses ((Phaseolus vulgaris (haricot), Vicia faba (fève), Cicer arietinum (pois chiche), Lens culinaris (lentille)...etc) et ainsi d’améliorer leur croissance, rendement et résistance aux maladies et effets néfastes du changement climatique. Elle permet aussi d’améliorer la fertilité du sol via la stimulation de la biomasse microbienne des sols contribuant à leur résilience face à l’érosion et la dégradation. Utilisées en rotation dans les systèmes de cultures céréaliers, les légumineuses possèdent la particularité de former des associations symbiotiques avec des bactéries du sol (Rhizobium).

L’inoculation devient nécessaire lorsque les populations bactériennes autochtones spécifiques sont absentes, en nombre insuffisant, ou non efficientes. Une fois l’isolement des souches de Rhizobium efficientes désirées selon l’espèce à cultiver est fait à partir des nodules racinaires, les bactéries pures sont multipliées et ensemencées dans un substrat stérile (tourbe) dans des sacs de 400 grammes préparés aseptiquement au laboratoire de l’Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie chargé de produire et commercialiser ces biofertilisants. Au niveau de la parcelle, chez l’agriculteur, la technique d’inoculation consiste à enrober les semences, juste avant le semis avec l’inoculum afin d’introduire les souches de rhizobium dans l’écosystème plante-sol. Avec l’inoculum on utilise un adhésif qui sert à coller le Rhizobium aux semences et aussi à l’alimenter jusqu’à ce qu’il infecte la plante. L’opération d’enrobage des semences se fait dans un endroit ombragé, pour un semis dans les heures qui suivent. Ainsi, le semi peut être effectué à l’aide d’un semoir automatique ou semi-automatique en mélange avec la fumure de fond.

Les rhizobia sont sensibles à différents stress abiotiques, notamment la sècheresse et la température élevée qui agissent négativement sur leur efficience et survie. Pour cela, une à deux irrigations complémentaires sont nécessaires en cas d’absence de pluie. Enfin, l’agriculteur doit respecter les bonnes pratiques de gestion des terres comme la rotation, l’association des cultures, la fertilisation raisonnée, … afin de maintenir la durabilité de l’effet de l’inoculation.

Les impacts de l’inoculation des légumineuses par le Rhizobium sont un sol sain et fertile, des cultures productives, des systèmes de cultures plus résilients face aux changements climatiques et une production céréalière durable assurant la sécurité alimentaire.

Plusieurs agriculteurs de différentes régions ont utilisé le biofertilisant et sont convaincus par son efficacité sur leurs sols et cultures.

2.3 Photos of the Technology

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

Country:

Tunisia

Region/ State/ Province:

Kef

Further specification of location:

Borj El Ifa

Specify the spread of the Technology:
  • applied at specific points/ concentrated on a small area
Is/are the technology site(s) located in a permanently protected area?

Nee

Comments:

une ferme sécurisée

2.6 Date of implementation

If precise year is not known, indicate approximate date:
  • less than 10 years ago (recently)

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:
  • during experiments/ research
  • through projects/ external interventions

3. Classification of the SLM Technology

3.1 Main purpose(s) of the Technology

  • reduce, prevent, restore land degradation
  • conserve ecosystem
  • preserve/ improve biodiversity
  • mitigate climate change and its impacts
  • create beneficial economic impact

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Land use mixed within the same land unit:

Nee


Cropland

Cropland

  • Annual cropping
  • Tree and shrub cropping
Annual cropping - Specify crops:
  • fodder crops - grasses
  • cereals - maize
  • cereals - barley
  • legumes and pulses - peas
Annual cropping system:

Fallow - maize/sorghum/millet intercropped with legume

Tree and shrub cropping - Specify crops:
  • pome fruits (apples, pears, quinces, etc.)
  • olive
Number of growing seasons per year:
  • 1
Is intercropping practiced?

Ja

Is crop rotation practiced?

Ja

Grazing land

Grazing land

Extensive grazing:
  • Ranching
Animal type:
  • cattle - dairy
  • sheep
Is integrated crop-livestock management practiced?

Ja

Products and services:
  • milk
  • meat
Species:

cattle - dairy

Count:

28

Species:

sheep

Count:

15

Settlements, infrastructure

Settlements, infrastructure

  • Settlements, buildings
  • Energy: pipelines, power lines

3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?

Has land use changed due to the implementation of the Technology?
  • No (Continue with question 3.4)

3.4 Water supply

Water supply for the land on which the Technology is applied:
  • mixed rainfed-irrigated

3.5 SLM group to which the Technology belongs

  • rotational systems (crop rotation, fallows, shifting cultivation)
  • integrated soil fertility management
  • integrated pest and disease management (incl. organic agriculture)

3.6 SLM measures comprising the Technology

agronomic measures

agronomic measures

  • A2: Organic matter/ soil fertility
  • A5: Seed management, improved varieties
management measures

management measures

  • M2: Change of management/ intensity level

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

chemical soil deterioration

chemical soil deterioration

  • Cn: fertility decline and reduced organic matter content (not caused by erosion)
  • Cp: soil pollution
physical soil deterioration

physical soil deterioration

  • Pc: compaction
  • Pu: loss of bio-productive function due to other activities
biological degradation

biological degradation

  • Bc: reduction of vegetation cover
  • Bq: quantity/ biomass decline
  • Bs: quality and species composition/ diversity decline
  • Bl: loss of soil life
  • Bp: increase of pests/ diseases, loss of predators

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:
  • prevent land degradation
  • reduce land degradation

4. Technical specifications, implementation activities, inputs, and costs

4.1 Technical drawing of the Technology

Technical specifications (related to technical drawing):

1) Besoin de semences pour 1 ha
2) Mélanger les semences avec 1 litre d'adhésif et ajouter de l'eau nécessaire pour le mouillage
3) Mélanger les semences proprement
4) Ajouter 400 g de l'inoculum rhizobial
5) Mélanger l'inoculum rhizobial avec les semences
6) Faire sécher les semences pendant 30 mn à 2 heures à l'ombre et semer dans les 24 heures suivante

Author:

Hanen Arfaoui, Amira Hachana et Imen Hemissi (INRAT)

Date:

05/2023

4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs

Specify how costs and inputs were calculated:
  • per Technology area
Indicate size and area unit:

1 ha

other/ national currency (specify):

Dinar tunisien

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

3.1

Indicate average wage cost of hired labour per day:

25

4.3 Establishment activities

Activity Timing (season)
1. Labour Mi-octobre à début novembre
2. Préparation lit de semis Mi-octobre à début novembre
3. Préparation des semences Décembre (le jour de semi)
4. Désherbage pré-semis (trifluraline) Décembre
5. Semis Décembre
6. Ajout de DAP (50 Kg/ha)

4.4 Costs and inputs needed for establishment

If you are unable to break down the costs in the table above, give an estimation of the total costs of establishing the Technology:

500.0

If land user bore less than 100% of costs, indicate who covered the remaining costs:

INGC/projet PROSOL

Comments:

Dans le cadre du projet ProSOL, les semences sont mises à la disposition des agriculteurs gratuitement.

4.5 Maintenance/ recurrent activities

Activity Timing/ frequency
1. Irrigation après semis (au cas d'absence ou retard de la pluie)
2. Désherbage post semis (Simazine) avant levé
3. Traitement fongique (Anthracnose et Botrytis) Selon l'apparaissiant des symptômes
4. Traitement insecticide (Puceron) Selon l'apparaissiant des symptômes

5. Natural and human environment

5.1 Climate

Annual rainfall
  • < 250 mm
  • 251-500 mm
  • 501-750 mm
  • 751-1,000 mm
  • 1,001-1,500 mm
  • 1,501-2,000 mm
  • 2,001-3,000 mm
  • 3,001-4,000 mm
  • > 4,000 mm
Agro-climatic zone
  • semi-arid

5.2 Topography

Slopes on average:
  • flat (0-2%)
  • gentle (3-5%)
  • moderate (6-10%)
  • rolling (11-15%)
  • hilly (16-30%)
  • steep (31-60%)
  • very steep (>60%)
Landforms:
  • plateau/plains
  • ridges
  • mountain slopes
  • hill slopes
  • footslopes
  • valley floors
Altitudinal zone:
  • 0-100 m a.s.l.
  • 101-500 m a.s.l.
  • 501-1,000 m a.s.l.
  • 1,001-1,500 m a.s.l.
  • 1,501-2,000 m a.s.l.
  • 2,001-2,500 m a.s.l.
  • 2,501-3,000 m a.s.l.
  • 3,001-4,000 m a.s.l.
  • > 4,000 m a.s.l.

5.3 Soils

Soil depth on average:
  • very shallow (0-20 cm)
  • shallow (21-50 cm)
  • moderately deep (51-80 cm)
  • deep (81-120 cm)
  • very deep (> 120 cm)
Soil texture (topsoil):
  • medium (loamy, silty)
Soil texture (> 20 cm below surface):
  • medium (loamy, silty)
  • fine/ heavy (clay)
Topsoil organic matter:
  • high (>3%)
  • medium (1-3%)

5.4 Water availability and quality

Ground water table:

on surface

Availability of surface water:

good

Water quality (untreated):

for agricultural use only (irrigation)

Water quality refers to:

surface water

Is water salinity a problem?

Nee

Is flooding of the area occurring?

Nee

5.5 Biodiversity

Species diversity:
  • high
Habitat diversity:
  • medium
Comments and further specifications on biodiversity:

Mais fourragère, production du fromage, légumineuse, Céréale, Elevage Bovin, Arboriculture
Contractualisation de la production (CMA)

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

Sedentary or nomadic:
  • Sedentary
Market orientation of production system:
  • mixed (subsistence/ commercial)
Off-farm income:
  • less than 10% of all income
Relative level of wealth:
  • rich
Individuals or groups:
  • individual/ household
Level of mechanization:
  • mechanized/ motorized
Gender:
  • women
  • men
Age of land users:
  • youth
  • middle-aged
  • elderly

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

  • < 0.5 ha
  • 0.5-1 ha
  • 1-2 ha
  • 2-5 ha
  • 5-15 ha
  • 15-50 ha
  • 50-100 ha
  • 100-500 ha
  • 500-1,000 ha
  • 1,000-10,000 ha
  • > 10,000 ha
Is this considered small-, medium- or large-scale (referring to local context)?
  • large-scale

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:
  • individual, titled
Land use rights:
  • individual
Water use rights:
  • individual
Are land use rights based on a traditional legal system?

Nee

5.9 Access to services and infrastructure

health:
  • poor
  • moderate
  • good
education:
  • poor
  • moderate
  • good
technical assistance:
  • poor
  • moderate
  • good
employment (e.g. off-farm):
  • poor
  • moderate
  • good
markets:
  • poor
  • moderate
  • good
energy:
  • poor
  • moderate
  • good
roads and transport:
  • poor
  • moderate
  • good
drinking water and sanitation:
  • poor
  • moderate
  • good
financial services:
  • poor
  • moderate
  • good

6. Impacts and concluding statements

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

crop production

decreased
increased
Comments/ specify:

Une augmentation de 25 à 30 % de rendement en grain

crop quality

decreased
increased
Comments/ specify:

Taux de protéine des graines est plus élevé
Amélioration du poids du 100 grains

risk of production failure

increased
decreased
Income and costs

expenses on agricultural inputs

increased
decreased

farm income

decreased
increased

Socio-cultural impacts

food security/ self-sufficiency

reduced
improved

SLM/ land degradation knowledge

reduced
improved
Comments/ specify:

Des journées de sensibilisations et d'information

Ecological impacts

Soil

nutrient cycling/ recharge

decreased
increased

soil organic matter/ below ground C

decreased
increased
Specify assessment of on-site impacts (measurements):

L'évaluation des impacts de cette technologie est faite dans le cadre des action de recherches et sur des parcelles expérimentales.

6.2 Off-site impacts the Technology has shown

Specify assessment of off-site impacts (measurements):

Il n'y a pas des informations relatives aux impacts hors site.

6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)

Gradual climate change

Gradual climate change
Season increase or decrease How does the Technology cope with it?
seasonal rainfall wet/ rainy season decrease well

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?
Short-term returns:

very positive

Long-term returns:

very positive

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?
Short-term returns:

very positive

Long-term returns:

very positive

6.5 Adoption of the Technology

  • 1-10%
Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?
  • 0-10%

6.6 Adaptation

Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?

Nee

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Amélioration de la productivité
Diminution des intrants chimiques
Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Remet pour la structure du sol (amélioration de la biodiversité du sol dégradé)
La biodiversité des cultures par l'introduction des légumineuse dans le système agricole dans les zones à risque (climatique, biotique)

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view How can they be overcome?
L'accès aux biofertilisants Journées d'information auprès des agriculteurs
Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view How can they be overcome?
L'accès aux biofertilisants n'est pas aussi commercialisés (il reste à échelle institutionnelle) L'introduction des biofertilisants dans une chaine de production à grande échelle

7. References and links

7.1 Methods/ sources of information

  • interviews with land users

Un agriculteur a été interrogé.

  • interviews with SLM specialists/ experts

3 spécialistes ont été interrogés.

  • compilation from reports and other existing documentation
When were the data compiled (in the field)?

04/04/2023

7.2 References to available publications

Title, author, year, ISBN:

Effects of soil variability on the diversity of rhizobia nodulating pea (Pisum sativum L.) in Tunisia, Amira HACHANA, Imen HEMISSI, Chayma ChAMMAKHI, Amir SOUISSI, Manel BOURAOUI , Neila ABDI, Hanen ARFAOUI and Bouaziz SIFI. 2021

Available from where? Costs?

Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie

Title, author, year, ISBN:

Diagnostic de la diversité des souches de Rhizobium leguminosarum nodulant le pois (Pisum sativum L.) et leurs interactions avec la microflore rhizosphérique dans différentes zones bioclimatiques de la Tunisie, Amira Hachana, 2021

Available from where? Costs?

Institut National Agronomique de Tunis

Title, author, year, ISBN:

Effect of Some Rhizobium Strains on Fenugreek Growth and Biological Control of Sclerotinia Stem Rot of Fenugreek Caused by Sclerotinia trifoliorum, Hemissi Imen, Hachana Amira, Arfaoui Hanen, 2021 Acta Scientific Agriculture, Vol 5(5): 37-45. ISSN: 2581-365X

Available from where? Costs?

Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie

Title, author, year, ISBN:

Inoculation with phosphate solubilising Mesorhizobium strains improves chickpea (Cicer aritenium L.) growth performance under phosphorus deficiency, Hemissi Imen, Abdi Neila, Bargaz Adnane, Bouraoui Manel, Yassine Mabrouk, Mouldi Saidi and SIFI Bouaziz, 2015

Available from where? Costs?

Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie

7.3 Links to relevant online information

Title/ description:

Fichier technique de la fixation symbiotique de l'azote Légumineuse/ Rhizobium, FAO, 1983

URL:

https://books.google.tn/books?id=Q14_9-QKkXIC&printsec=frontcover&hl=fr&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

Title/ description:

Études écologiques et fonctionnelles de symbioses entre rhizobia et légumineuses. Thèse de doctorat, Ala Eddine Cherni, 2019

URL:

http://archive-ouverte.unige.ch/unige:120285

Title/ description:

Etude du potentiel bénéfique des souches de Rhizobium pour Medicago truncatula: symbiose, solubilisation du phosphate et lutte contre la verticilliose. Thèse de doctorat, Youssra Miloud, 2018

URL:

https://oatao.univ-toulouse.fr/24549/1/Youssra%20MILOUD.pdf

Title/ description:

Effets de la fertilisation azotée, de l‘inoculation par Rhizobium sp. et du régime des pluies sur la production de la biomasse et la teneur en azote du pois chiche, L‘taief B., Sifi B., Zaman-Allah M., Hajji M., Lachaal M., 2009, Biotechnol. Agron. Soc. Environ. 13: 537-544.

URL:

https://popups.uliege.be/1780-4507/index.php?id=4745

Title/ description:

Characterization of rhizobia nodulating chickpea in Tunisia, Mohamed Aouani, Ridha Mhamdi, Moez Jebara, Noelle Amarger, 2001

URL:

https://hal.science/hal-00886148/document

Title/ description:

Patterns for Pea Rhizobium symbiosis efficiency response to pedological and varietal variations in Tunisia, Rhizosphere, Amira Hachana, Imen Hemissi, Amir Souissi, Boulbaba L'Taief, Neila Abdi, Manel Bouraoui, Rahmah N.Al-Qthanin, Hanen Arfaoui, Bouaziz Sifi, 2O21

URL:

https://doi.org/10.1016/j.rhisph.2020.100304

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