Effets de différents types de fertilisation sur la composition nutritionnelle de l'amarante (Amaranthus hybridus L.) cultivée à Kinshasa
Abstract
L’amarante (Amaranthus hybridus L.) est un légume-feuille d’une importance majeure pour la sécurité nutritionnelle en République Démocratique du Congo, fournissant des protéines et des minéraux essentiels. Toutefois, sa qualité nutritionnelle est étroitement liée aux pratiques de fertilisation et de la fertilité du sol. Cette étude visait à évaluer l’effet comparatif de trois types de fertilisations, à savoir le frass issu de larves de mouche soldat noire (Hermetia illucens L.), la fiente de poule et de l’urée, sur la composition bromatologique de l’amarante cultivée à Kinshasa. L’expérimentation a été conduite selon un dispositif en blocs complets randomisés comprenant sept traitements. Les résultats d’analyses effectuées au laboratoire LANAL (UNIKIN) révèlent que l’application du frass à 100 % (T6) optimise significativement la teneur en protéines des feuilles, qui atteint 5,11 %, contre 4,60 % avec l’urée et 4,54 % pour le témoin. Contrairement aux estimations antérieures, les teneurs en fibres ont été stabilisées entre 1,76 % (T6) et 1,81 % (T0), ce qui indique que la fertilisation au frass n’altère pas la tendreté des feuilles. En outre, le traitement T6 (frass 100%) a amélioré la teneur en éléments minéraux des feuilles, avec 255 mg/MF de calcium contre 167 mg/MF pour le témoin (T0), 1,86 mg de fer contre 1,79 mg, et 0,54 mg, traduisant une meilleure qualité nutritionnelle de l’amarante. Ces résultats mettent en évidence le potentiel du frass de mouche soldat noire comme fertilisant organique innovant et bio-circulaire, capable d’améliorer la qualité nutritionnelle de l’amarante tout en contribuant à une production maraîchère plus durable en milieu tropical.
Amaranth (Amaranthus hybridus L.) is a leafy vegetable of major importance for nutritional security in the Democratic Republic of the Congo, providing protein and essential minerals. However, its nutritional quality is closely linked to fertilization practices and soil fertility. This study aimed to evaluate the comparative effect of three types of fertilization, namely frass from black soldier fly larvae (Hermetia illucens L.), poultry manure, and urea, on the chemical composition of amaranth grown in Kinshasa. The experiment was set up using a randomized complete block design with seven treatments. Laboratory analyses carried out at LANAL (UNIKIN) show that application of 100% frass (Treatment T6) significantly optimizes leaf protein content, reaching 5.11%, compared with 4.60% under urea and 4.54% for the control. Contrary to earlier estimates, fiber content remained stable between 1.76% (T6) and 1.81% (T0), indicating that frass fertilization does not adversely affect leaf tenderness. In addition, Treatment T6 (100% frass) improved leaf mineral content: calcium reached 255 mg per 100 g fresh matter versus 167 mg/100 g FM in the control (T0), iron 1.86 mg versus 1.79 mg, and zinc 0.54 mg, reflecting better overall nutritional quality of the amaranth. These findings highlight the potential of black soldier fly frass as an innovative, circular organic fertilizer capable of enhancing amaranth nutritional quality while supporting more sustainable vegetable production in tropical environments.
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References
Achigan-Dako, E. G., Sogbohossou, O. E. D., & Maundu, P. (2014). Current knowledge on Amaranthus spp.: Research priorities for Sub-Saharan Africa. South African Journal of Botany, 92, 2–13.
Akin-Idowu, P. E., Odunola, O. A., Gbadegesin, M. A., Oke, A., & Orkpeh, U. (2016). Assessment of the nutritional quality of some Amaranthus species. International Journal of Biological and Chemical Sciences, 10(1), 160–172.
Barragán-Fonseca, K. B., Nurfikari, A., van de Zande, E. M., Wantulla, M., van Loon, J. J. A., Dicke, M., & Cascone, P. (2022). Insect frass: A new frontier for sustainable agriculture. Current Opinion in Insect Science, 54, Article 100971.
Beesigamukama, D., Mochoge, B., Korir, N. K., Musyoka, M. W., Fiaboe, K. K. M., Nakimbugwe, D., Khamis, F. M., Subramanian, S., Mugendi, D. N., Ekesi, S., & Tanga, C. M. (2020). Low-cost technology for recycling agro-industrial waste into nutrient-rich organic fertilizer using Black Soldier Fly, Hermetia illucens (L.). Frontiers in Sustainable Food Systems, 4, Article 574592. DOI: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.09.043
Chepkorir, A., Tanga, C. M., Beesigamukama, D., Imathiu, S., & Niassy, S. (2024). Insect frass as a regenerative biofertilizer for improved crop growth and soil health. Frontiers in Plant Science, 15, Article 1365482. DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2024.1460599
Chivenge, P., Vanlauwe, B., & Six, J. (2011). Does the combined application of organic and mineral nutrient sources influence maize productivity? A meta-analysis. Plant and Soil, 342(1–2), 1–30. DOI: https://doi.org/10.1007/s11104-010-0626-5
FAO. (2021). La situation mondiale de l’alimentation et de l’agriculture : Vers une transformation des systèmes agroalimentaires pour une sécurité nutritionnelle durable. Organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture.
Kahindo, J. M., Mugendi, D. N., & Mutuo, P. (2019). Soil fertility constraints in the Congo Basin and implications for sustainable agriculture. African Journal of Agricultural Research, 14(10), 582–593.
Liu, C., Wang, C., & Yao, H. (2020). Comprehensive extraction of chitin from Black Soldier Fly (Hermetia illucens) pupal exuviae. International Journal of Biological Macromolecules, 155, 1354–1361.
Lomonaco, C., Lazzari, L., Maienza, A., Terzano, R., & Vagnoli, C. (2022). Frass from Black Soldier Fly larvae: A promising soil amendment for sustainable agriculture. Applied Sciences, 12(11), Article 5432.
Meneguz, M., Schiavone, A., Gai, F., Dama, A., Lussiana, C., Renna, M., & Gasco, L. (2018). Effect of rearing substrate on growth performance and composition of Hermetia illucens larvae. Journal of Insects as Food and Feed, 4(1), 23–31.
Mlakar, S. G., Turinek, M., Jakop, M., Bavec, M., & Bavec, F. (2010). Nutrition value and use of grain amaranth: Potential for future. Agricultura, 7, 43–53.
Ojeniyi, S. O. (2000). Effect of goat manure on leaf nutrients content and yield of Amaranthus. Applied Tropical Agriculture, 5, 20–23.
Palm, C. A., Gachengo, C. N., Delve, R. J., Cadisch, G., & Giller, K. E. (2001). Organic inputs for soil fertility management in tropical agroecosystems: Application of an organic resource quality index. Agriculture, Ecosystems & Environment, 83(1–2), 27–42. DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-8809(00)00267-X
Romano, N., Fischer, H., Kumar, V., Francis, S., & Sinha, A. K. (2023). Partially replacing synthetic fertilizers with Black Soldier Fly frass enhances soil fertility and reduces nutrient losses. Tropical Agriculture, 100(2), 215–226.
Sarker, U., & Oba, S. (2019). Antioxidant constituents of three selected red and green Amaranthus leafy vegetable. Scientific Reports, 9(1), Article 18203. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-019-52033-8
Sarker, U., Oba, S., & Daramy, M. A. (2018). Augmentation of nutrients and colorants in Amaranthus tricolor by leaf consumption stages. Scientific Reports, 8(1), Article 17949. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-30897-6
Tanga, C. M., Beesigamukama, D., Lundy, M. G., Niassy, S., Kassie, M., Omuse, E. R., & Ekesi, S. (2022). Performance of Black Soldier Fly frass fertiliser: Impacts on crop yield and soil health. Journal of Insects as Food and Feed, 8(2), 185–196. DOI: https://doi.org/10.3920/JIFF2021.0012
UNICEF. (2020). Situation nutritionnelle des enfants en République Démocratique du Congo : Rapport d’analyse sur les carences en micronutriments. Fonds des Nations Unies pour l’enfance.
Vanlauwe, B., Bationo, A., Chianu, J., Giller, K. E., Merckx, R., Mokwunye, U., & Sanginga, N. (2010). Integrated soil fertility management: Operationalizing the concept in African agriculture. Journal of Agricultural Science, 148(3), 225–238. https://doi.org/10.1017/S0021859609990933
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