Effects of soil preparation techniques and organic-mineral fertilization on maize (Zea mays L.) yields in western Burkina Faso in the context of climate change
Paper Details
Effects of soil preparation techniques and organic-mineral fertilization on maize (Zea mays L.) yields in western Burkina Faso in the context of climate change
Abstract
Soil preparation remains a very important operation on degraded soils subject to current rainfall deficits in the Sahel. In order to find solutions to strengthen farmers’ resilience, a study was conducted at Farako-Bâ research Center in Burkina Faso to assess the impact of tillage and fertilization options on maize yields. To this end, a split-plot experimental design was set up with soil preparation techniques as the main factor with 3 levels three : no-till, tillage, ridging; and the fertilization as secondary factor with four levels: T1: Control, no fertilizer; T2: 5 t/ha of compost + 200 kg/ha NPK + 100 kg/ha urea; T3: 10 t/ha of compost + 200 kg/ha NPK + 100 kg/ha urea; T4: 200 kg/ha of NPK + 100 kg/ha urea (recommended mineral by extension service). Data collection was focused on soil chemical parameters, maize grain and biomass yields. The results showed that ridging provided the best grain (1807 kg/ha) and biomass (2074 kg/ha) yields, followed by tillage with 1110 kg/ha and 1340 kg/ha, respectively for grain and biomass. Organo-mineral fertilization generated the best results, with a grain yield of 2041 kg/ha for treatment T3 and 1635 kg/ha for treatment T2. Data showed positive interaction between soil preparation technique and fertilization for ridging and organo-mineral fertilization, with grain yields of 3462 kg/ha and 1972 kg/ha for treatments T3 and T2, respectively. The ridging appears to be a strategy for good management of soil nutrients and water in conditions of low rainfall in Burkina Faso.
AFNOR (Association française de normalisation). 1999. Détermination du pH. Qualité des sols. Association Française de Normalisation NF ISO 103 90, Paris, France, 339–348.
Anderson JM, Ingram JSI. 1989. Tropical soil biology and fertility: A handbook of methods. CAB International, Wallingford, 237 p.
Bado BV. 2002. Rôle des légumineuses sur la fertilisation des sols ferrugineux tropicaux des zones guinéennes et soudaniennes du Burkina Faso. PhD thesis, Département des sols et environnement, Université Laval, France, 148 p.
Bassole Z, Yanogo IP, Idani FT. 2023. Caractérisation des sols ferrugineux tropicaux lessivés et des sols bruns eutrophes tropicaux pour l’utilisation agricole dans le bas-fond de Goundi-Djoro (Burkina Faso). International Journal of Biological and Chemical Sciences 17(1), 247–266. https://dx.doi.org/10.4314/ijbcs.v17i1.18
Bazongo P, Thio B, Traore K, Bonkoungou SS, Koudougou A, Traore A, Traore O. 2024. Effects of tillage and organo-mineral fertilization on soil physicochemical parameters and yields of sorghum [Sorghum bicolor (L. Moench)] in western Burkina Faso. International Journal of Biosciences 25(6), 167–179. http://dx.doi.org/10.12692/ijb/25.6.167-179
Bray RH, Kurtz LT. 1945. Determination of total organic and available forms of phosphorus in soils. Soil Science 59, 39–45.
BUNASOLS (Bureau National des sols du Burkina). 1990. Manuel technique pour l’évaluation des terres. Document techniques n°6, Ouagadougou, 181 p.
Da Ian, Traoré K, Traoré A, Bazongo P, Traoré O, Nacro HB. 2020. Impact of crop rotations and fertilization options on soil biological properties under cotton farming system in the south-sudanian zone of Burkina Faso. International Journal of Current Research 12(4), 11288–11293. https://doi.org/10.24941/ijcr.38450.04.2020
Dabré A, Hien E, Somé D, Drevon J. 2016. Effets d’amendements organiques et phosphatés sous zaï sur les propriétés chimiques et biologiques du sol et la qualité de la matière organique en zone soudano-sahélienne du Burkina Faso. International Journal of Biological and Chemical Sciences 11(1), 473–487.
Djamen NP, Girard P, Sidibé A. 2014. Fonctions, modalités et défis de la diversification culturale dans la Boucle du Mouhoun (Burkina Faso). Agridape 30(1), 16–20. http://www.iedafrique.org/Fonctions-modalites-et-defis-de-la.html
Djoukeng HG, Tankou CM, Degré A. 2015. Siltation and pollution of rivers in the western highlands of Cameroon: A consequence of farmland erosion and runoff. International Journal of Agricultural Research and Review 3(3), 206–212.
Djoukeng HG. 2016. Le billonnage cloisonné en agriculture des montagnes: Évaluation et facteurs d’acceptation. Cas des Hauts Plateaux de l’Ouest-Cameroun. Thèse de doctorat, Université de Liège – Gembloux Agro-Bio Tech, 166 p.
Drabo I. 2009. Evaluation participative de la capacité nutritive des sols et des bilans minéraux dans les exploitations agricoles de micro bassin versant du Zondoma, dans le nord du Burkina Faso. Mémoire de fin d’étude d’ingénieur, Université Polytechnique de Bobo-Dioulasso, Burkina Faso, 68 p.
DSS (Direction des statistiques sectorielles). 2020. Tableau de bord statistique de l’agriculture 2019. Ministère de l’Agriculture et des aménagements hydro-agricoles, Ouagadougou (Burkina Faso), 88 p.
FAO (Food and Agriculture Organization). 2023. Statistiques de la production agricole. https://www.fao.org/faostat/fr/#data/QCL
Guinko S, Fontes J. 1995. Étude sur la flore et la végétation au Burkina Faso et des pays avoisinants. Université de Ouagadougou 3, 88.
Hounzinme SS, Teka O, Oumorou M. 2017. Stratégies d’adaptation des producteurs agricoles face à la variabilité climatique dans le domaine soudanien au Bénin. Afrique Science 13(1), 162–175.
Kouelo AF, Badou A, Houngnandan P, Francisco MMF, Gnimassoun CJ-B, Sochime DJ. 2012. Impact du travail du sol et de la fertilisation minérale du sol sur la productivité de Macrotyloma geocarpum. Journal of Applied Biosciences 51, 3625–3632.
Koulibaly B, Traore O, Dakuo D, Lalsaga R, Lompo F, Zombre P. 2014. Acidification des sols ferrugineux et ferrallitiques dans les systèmes de production cotonnière au Burkina Faso. International Journal of Biological and Chemical Sciences 8(6), 2879. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v8i6.44
MAAH (Ministère de l’Agriculture et des Aménagements Hydroagricoles). 2021. Annuaire des statistiques agricoles 2020. Version définitive, Burkina Faso, 437 p.
MAHRH (Ministère de l’Agriculture, de l’Hydraulique et des Ressources Halieutiques). 2011. Résultats définitifs de l’enquête permanente agricole, campagne agricole 2007/2008. Ouagadougou (Burkina Faso), 83 p.
Nacro S, Ouédraogo S, Traoré K, Sankara E, Kaboré C, Ouattara B. 2010. Effets comparés des pratiques paysannes et des bonnes pratiques agricoles de gestion de la fertilité des sols sur les propriétés des sols et les rendements des cultures dans la zone sud soudanienne du Burkina Faso. International Journal of Biological and Chemical Sciences 4(4), 1044–1055. https://doi.org/10.4314/ijbcs.v4i4.63042
Ndung’u M, Mugwe JN, Mucheru-Muna MW, Ngetich FK, Mairura FS, Mugendi DN. 2023. Tied-ridging and soil inputs enhance small-scale maize productivity and profitability under erratic rainfall conditions in central Kenya. Agricultural Water Management 286, 108390. https://doi.org/10.1016/j.agwat.2023.108390
Pallo FJP, Thiombiano L. 1989. Les sols ferrugineux tropicaux lessivés à concrétions du Burkina Faso: caractéristiques et contraintes pour l’utilisation agricole. BUNASOLS, SOLTROP 89, 307–327.
PANA (Programme d’Action National d’Adaptation à la Variabilité et au Changement Climatiques). 2007. Document final. Secrétariat Permanent du Conseil National pour l’Environnement et le Développement Durable, Ministère de l’Environnement et du Cadre de Vie, 96 p.
Parwada C, Makore F, Chipomho J, Makuvaro V, Bandason W. 2024. Effects of tied ridges and different cattle manure application rates on soil moisture and rainfall use efficiency on maize growth and yield in semi-arid regions of Zimbabwe. Technology in Agronomy 4, e021. https://doi.org/10.48130/tia-0024-0018
Traore A, Bandaogo AA, Yameogo PL, Anadi KR, Traore K, Bazongo P, Traore O. 2021. Effets du dimensionnement des trous de zaï sur le rendement du maïs en zone sud-soudanienne du Burkina Faso. International Journal of Innovation and Applied Studies 33(2), 435–442.
Séguy L, Loyer D, Richard JF, Millet E. 2007. Sustainable soil management: agroecology. In: Goddard T, et al. (eds). No-till farming systems. WASWC, Special Publication 3, 207–222.
Traore A, Bandaogo AA, Savadogo OM, Saba F, Ouédraogo AL, Sako Y, Sermé I, Ouédraogo S. 2022. Optimizing tomato (Solanum lycopersicum L.) growth with different combinations of organo-mineral fertilizers. Frontiers in Sustainable Food Systems 5, 694628.https://doi.org/10.3389/fsufs.2021.694628
Walkley AJ, Black IA. 1934. Estimation of soil organic carbon by the chromic acid titration method. Soil Science 37, 29–38.
Wang Y, Guo D, Zheng L, Li Z, Shi W, Li B, Hou L, Zhang Y, Cui J, Cao N, Zhang Y. 2024. Horizontal ridging with mulching as the optimal tillage practice to reduce surface runoff and erosion in a Mollisol hillslope. Agricultural Water Management 306, 109165.https://doi.org/10.1016/j.agwat.2024.109165
Xu X, Zheng F, Wilson GV, He C, Lu J, Bian F. 2018. Comparison of runoff and soil loss in different tillage systems in the Mollisol region of Northeast China. Soil and Tillage Research 177, 1–11. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.10.005
Traore Adama, Saba Fatimata, Traore Karim, Bandaogo Arzouma Alimata, Bazongo Pascal, Traore Ouola, 2025. Effects of soil preparation techniques and organic-mineral fertilization on maize (Zea mays L.) yields in western Burkina Faso in the context of climate change. Int. J. Biosci., 27(3), 107-115.
Copyright © 2025 by the Authors. This article is an open access article and distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0) license.