Effects of dried faecal sludge fortified with various rates of Burkina phosphate powder on the growth and yields of maize and cotton cropped in a rotation system in western Burkina Faso
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Effects of dried faecal sludge fortified with various rates of Burkina phosphate powder on the growth and yields of maize and cotton cropped in a rotation system in western Burkina Faso
Abstract
Soil fertility decline is one of the major causes of low performance of farming systems in Burkina Faso. This investigation focused on valorisation of local substrates as fertilizer, by evaluating the effects of different formulation of dried faecal sludge and Burkina phosphate on maize and cotton grown in rotation. The study was conducted at Matourkou (11°4′ et 11°6′ N, 4°19′ et 4°21′ W). The experimental design was a fisher bloc with six (6) treatments and four (4) replicates. The treatments included T1 (400 kg/ha BP); T2 (2500 kg/ha BVS); T3 (160 kg/ha BP + 1500 kg/ha BVS); T4 (120 kg/ha BP + 1750 kg/ha BVS); T5 (80 kg/ha BP + 2000 kg/ha BVS); T6 (37,5 kg/ha BP + 1750 kg/ha BVS + 687,8 kg/ha Montmorillonite clay + 12,5 kg/ha Ca((OH)2). Maize and cotton high, root collar diameter, and yields were used for the determination of the effects of these treatments. As for the results, it’s only in the second year of the experiment that treatments T4 significantly improved yields of maize (60.33%) and cotton (and 109.1%) compared to the control (T1); it also improved dry biomass yield for both crops. These results indicate that the combination of dry faecal sludge and Burkina phosphate (T4) improved soil fertility and yields in a cotton-maize crop rotation system. This fertilization option can be considered for the sustainability of agricultural production systems while offering robust option for dry faecal sludge recycling.
Ayamba BE, Abaidoo RC, Opoku A, Ewusi-Mensah N. 2023. Mechanisms for nutrient interactions from organic amendments and mineral fertilizer inputs under cropping systems: A review. PeerJ 11, e15135.
Banque mondiale. 2017. Burkina Faso: L’agriculture, un puissant instrument de réduction de la pauvreté. Retrieved from https://www.banquemondiale.org/fr/results/2017/06/29/burkina-faso-agriculture-as-a-powerful-instrument-for-poverty-reduction (accessed 21 January 2026).
Bazie YG, Le Cotty T, Maître d’Hôtel É, Ouattara DO, Sanou A. 2020. Pourquoi une relation positive entre taille des exploitations et productivité au Burkina Faso ? Économie rurale 371, 37–58.
Bonzi M, Lompo F, Ouandaogo N, Sedogo MP. 2011. Promoting uses of indigenous phosphate rock for soil fertility recapitalisation in the Sahel: State of the knowledge on the review of the rock phosphates of Burkina Faso. In: Bationo A, Waswa B, Okeyo J, Maina F, Kihara J (eds). Innovations as Key to the Green Revolution in Africa. Springer, Dordrecht.
BUNASOLS. 2003. Etude pédologique du domaine du Centre Agricole Polyvalent de Matourkou. Echelle: 1/10000ème. Rapport Technique n°132, BUNASOLS.
Dugué P, Andrieu N, Bakker T. 2024. Pour une gestion durable des sols en Afrique subsaharienne. Éditions Quae.
Fontes J, Guinko S. 1995. Carte de la végétation et de l’occupation du sol du Burkina Faso: Notice explicative. Université de Ouagadougou, Ouagadougou, 67 p.
Fukuda M, Soma DM, Iwasaki S, Nakamura S, Kanda T, Ouattara K, Nagumo F. 2021. Site-specific responses of lowland rice to acidulated and calcined phosphate rock fertilizers in the Center-West region of Burkina Faso. PLOS ONE 16(4), e0250240.
Garcia-Randez A, Orden L, Sánchez-Méndez S, Andreu-Rodríguez FJ, Sáez-Tovar JA, Martínez-Sabater E, Bustamante MDLÁ, Pérez-Murcia MD, Moral R. 2025. Comparative evaluation of organic and synthetic fertilizers on lettuce yield and metabolomic profiles. Horticulturae 11(12), 1421.
Hasbullah NA, Ahmed OH, Majid NMA. 2018. Effects of clinoptilolite zeolite on phosphorus dynamics and yield of Zea mays L. cultivated on an acid soil. PLOS ONE 13(9), e0204401.
Hema AS, Traore M, Coulibaly K, Koulibaly B, Nacro HB. 2022. Agricultural soil fertilizing potential of dry faecal sludge from treatment plants in Burkina Faso. Open Journal of Soil Science 12, 225–241.
Hema AS. 2024. Effets des amendements à base de boues de vidange sèches associées aux phosphates naturels de Kodjari et à la montmorillonite sur les paramètres agro-pédologiques sous cultures du maïs (Zea mays L.) et du cotonnier (Gossypium hirsutum L.) dans deux zones agro-écologiques du Burkina Faso. Thèse de doctorat, Université Nazi Boni, 168 p.
Hema D. 2000. Analyse de la stabilité du rendement en grain du maïs pour les zones sèches du Burkina Faso. Science et changements planétaires / Sécheresse 11, 189–193.
Kome GK, Enang RK, Tabi FO, Yerima BP. 2019. Influence of clay minerals on some soil fertility attributes: A review. Open Journal of Soil Science 9, 155–188.
Koulibaly B, Traoré O, Dakuo D, Zombré PN. 2009. Effets des amendements locaux sur les rendements, les indices de nutrition et les bilans culturaux dans un système de rotation coton-maïs dans l’ouest du Burkina Faso. Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement 13(1), 103–111.
Koulibaly B. 2018. Quels intrants pour une meilleure qualité de la fibre de coton. Communication au Panel 2 du SICOT, Koudougou, 27–29 septembre 2018, 16 p.
Lompo DJP, Yé L, Balboné A, Sori SI. 2021. Effets combinés du biocharbon et du fumier sur les propriétés physico-chimiques d’un sol ferrugineux tropical sous culture de mil en zone semi-aride du Burkina Faso. Journal of Applied Biosciences 157, 16172–16181.
Lompo F. 1993. Contribution à la valorisation des phosphates naturels du Burkina Faso: Etudes des effets de l’interaction phosphates naturels-matières organiques. Thèse de Docteur Ingénieur, Université nationale de Côte d’Ivoire, 263 p.
Musazura W, Nkomo N, Otieno B, Badza T, Odindo AO, Ojwach SO. 2025. Closing the loop: Crop yield response and soil health implications of human excreta-derived fertilizer application in dryland agriculture. Frontiers in Sustainable Food Systems 9, 1616479.
Nignan I, Ouédraogo J, Nakamura S, Serme I, Coulibaly K. 2023. Effets du mode d’application d’engrais phosphatés sur la productivité du mil (Pennisetum glaucum R. Br.) au centre ouest du Burkina Faso. International Journal of Biological and Chemical Sciences 17(6), 2312–2324.
Sagnon A, Traore M, Tibiri EB, Zongo S, Bonkoungou IJO, Nakamura S, Barro N, Tiendrebeogo F, Sarr PS. 2024. Enhancing the use of phosphate rock through microbially-mediated compost transformation to improve agronomic and economic profitability in Sub-Saharan Africa. Frontiers in Sustainable Food Systems 8, 1445683.
Sharma SB, Sayyed RZ, Trivedi MH, Gobi TA. 2013. Phosphate solubilizing microbes: Sustainable approach for managing phosphorus deficiency in agricultural soils. SpringerPlus 2(1), 1–14.
Siddo IS, Adamou MM, Guisso Maïga DI, Barage M, Kourido MB. 2023. Production du mil [Pennisetum glaucum (L.) R. Br.] sur des sols enrichis par la boue résiduaire, la fumure bovine et l’engrais chimique NPK. Journal scientifique européen, ESJ 19(24), 55.
Tiendrébéogo J, Sawadogo N, Kiendrebeogo T, Kiebre Z, Sawadogo B, Kiebre M, Zerbo A, Nanema K, Sawadogo M. 2020. Réponse agro-morphologique de 14 génotypes de sorgho grains sucrés du Burkina Faso à la fertilisation minérale. Journal of Applied Biosciences 145, 14880–14891.
Toundou O. 2016. Evaluation des caractéristiques chimiques et agronomiques de cinq composts de déchets et étude de leurs effets sur les propriétés chimiques du sol, la physiologie et le rendement du maïs (Zea mays L. Var. Ikenne) et de la tomate (Lycopersicum esculentum L. Var. Tropimech) sous deux régimes hydriques au Togo. Sciences de la Terre, Université de Limoges; Université de Lomé, Togo.
Traoré B. 2024. Effets du phosphate naturel calciné sur les rendements du sorgho et du niébé et sur les caractéristiques d’un sol ferrugineux tropical lessivé dans la zone soudano-sahélienne du Burkina Faso. Thèse de doctorat, Université Nazi Boni, 96 p.
Traore M, Nacro HB, Doamba WF, Sedogo P. 2013. Effets de doses variées du tourteau de Jatropha curcas sur la productivité du mil (variété HKP) en condition pluviale en Afrique de l’Ouest. Journal of Applied Biosciences 71, 5703–5711.
Yemadje PL, Amonmidé I, Loison R, et al. 2025. Regenerating productivity after soil fertility depletion in a 20-year cotton–maize rotation in Benin. Nutrient Cycling in Agroecosystems 131, 253–270.
Youssouf R, Choisis JP, Payet AL, Cavillot E. 2023. Valorisation des biomasses agricoles dans une démarche d’économie circulaire par la mise en place du co-compostage à la ferme d’effluent d’élevage et de broyat de déchets verts. CIRAD Réunion; ILEVA.
M. Traore*, J. K. F. Sanon, A. S. Hema, I. Semde, S. Traore, B. Koulibaly, 2026. Effects of dried faecal sludge fortified with various rates of Burkina phosphate powder on the growth and yields of maize and cotton cropped in a rotation system in western Burkina Faso. J. Biodiv. Environ. Sci., 29(3), 1-12.
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