BOUFFIL F., 1956.Possibilités d'évolutionrapide de l'agricultureafricaine. In Le Centre derecherches agronomiquesde Bambey au service dela production, résultatspratiques de 1947 à 1955.Gouvernement général del'Afrique occidentalefrançaise, Inspectiongénérale de l'agriculture,p.9-11.

Editorial

Sols tropicaux: quelques expériences de gestionde la matière organique

ans les pays du Sud, la plupart des agriculteurs n'ont pas encore les moyensd'intensifier leur production; aussi exploitent-ils le maximum d'espace cultivablepour satisfaire les besoins quotidiens d'une population toujours plus nombreuse. Celaa pour conséquence une dégradation multiforme du milieu naturel et de

l'environnement socio-économique.

La mise en culture de terres dites marginales - sols pauvres ou épuisés, terrains en pente, zonestraditionnellement non cultivées -limite les espaces voués à d'autres productions, pâturages etparcours, réserve de bois, indispensables à la vie rurale. De même, l'utilisation des résidus deculture à des fins domestiques - combustibles, palissades, alimentation animale, vente en zoneurbaine - empêche le recyclage de cette matière végétale dans la parcelle pour en maintenirou en améliorer la fertilité. La surexploitation des pâturages naturels réduit leur productivité parsuite d'une dégradation des propriétés physiques, chimiques et biologiques, conduisant, entreautres, à l'acidification et aux érosions éoliennes et hydriques.

Le contexte économique actuel, caractérisé par le désengagement des Etats dans leur soutien aumilieu agricole et par l'ouverture au marché international, limite les possibilités d'intensificationde l'agriculture au niveau des petits exploitants. Pourtant, le savoir-faire des paysans du Sud etleur capacité à adapter les systèmes de culture aux contraintes de l'environnement - sécheressesprolongées, accroissement de la demande urbaine, intégration à l'économie de marché - ne sontplus à démontrer. Mais, conscients de la nécessaire préservation de la productivité de leursterres, les agriculteurs sont prêts à adopter les propositions d'une recherche novatrice, même s'ilsdoivent alors compenser leur faible capacité d'investissement monétaire par un accroissementde leur investissement en travail.

Dans ce domaine, dès les années 50, BOUFFIL (1956) suggérait « d'augmenter à l'unité desurface le potentiel de production du sol africain par toutes les méthodes modernes de culture,à la condition expresse que le capital sol, que nous prenions techniquement en charge au débutde notre action, soit non seulement conservé mais amélioré ». Ce précepte est bien d'actualité,en accord avec les préoccupations de préservation du milieu naturel et cultivé: pourl'amélioration de la fertilité des terroirs la recherche et le développement se doivent d'inventeret de tester des solutions globales, qui incluent les aspirations des agriculteurs, des éleveurs etdes gestionnaires de l'espace naturel.

Réalisée à l'occasion du 16e Congrès Mondial de Science du Sol (Association internationale dela science du sol, 20-26 août 1998, Montpellier, France), la présente publication est consacréeà différentes études et recherches, menées par le Cirad (Centre de coopération internationale enrecherche agronomique pour le développement, France), l'Orstom (Institut français de recherchescientifique pour le développement en coopération, France) et leurs partenaires du Sud, sur lagestion des terres en Afrique, aux Antilles et au Brésil. Elles mettent un accent particulier sur lesmodes de gestion organique et biologique des sols cultivés en zones semi-arides à sub-humides,tout en tenant compte des conditions biophysiques, sociales et économiques.

Le sommaire de ce numéro ouvre sur une présentation des milieux physiques et humains,orientée surtout vers l'Afrique au sud du Sahara. Les expériences relatées ensuite couvrent desthèmes qui correspondent à l'évolution nécessaire des pratiques paysannes: les jachèresaméliorées ou spontanées, les plantes de couverture, la fumure organique, le travail du sol et,enfin, l'association de l'agriculture et de l'élevage, pour laquelle un bilan plus spécifique est établisur les transferts de fertilité à l'échelle des terroirs villageois.

Que les auteurs, pour qui le délai de rédaction a été très court, et les relecteurs, qui ont accompliun remarquable travail d'évaluation, trouvent dans l'accomplissement de cette éditionl'expression de remerciements fondés.

Francis GANRY (Cirad) et Christian FELLER (Ors tom)

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

• 1

Som mal r e . . . "i,

Approche globale du milieu physique et humain...............••..

Overall approach to the physical and humon environmentEnfoque global del medio ambiente Ksico y dei entomo humano

Sols tropicaux : quelques expériencesde gestion de la matiere organique

5 L'organisation du milieu tropical. Implications sur l'étudeet l'aménagement des paysages agraires. Cas de l'Afriquede l'Ouest - R. BERTRAND

Organizing the tropical physical environment, Implications for the studyand development of agrarian landscapes, Example: West AfricaLa organizaci6n dei medio ambiente f[sico tropical. Implicaciones sobreel estudio y el acondicionamiento de los paisajes agrarios, Caso deiAfrica dei Geste

13 Gestion de la fertilité et stratégies paysannes. Le cas des zonesde savanes d'Afrique de l'Ouest et du Centre - P. DUGUE

50 il fertility management and smallholder strategies, Example: savannahzones in West and Central Africa

Manejo de la fertilidad y estrategias campesinas. El casa de las zonasde sabanas de Africa dei Geste y dei Centro

Présentation générale - F. GANRY, C. FELLER

General presentation

Presentaci6n general

Editorial10)0

Revue éditée por le déportement

des cultures annuelles

du Centre de coopération internationale

en recherche agronamique

pour le développement

Cirad-ca

BP 5035, 34032 Montpellier Cedex l, France

Téléphone: +33 4 67 61 55 67

Télécapie : +33 4 67 61 55 13

Mél : calmel@cirad.fr

Comité de rédaction: C. Cohen, M, De Raïssac,

p,-y, Le Gal, A Leplaideur, P, Marnotte, C. Poisson,

M, Raunet, H, Saint Macary, B, Toutain, G, Trébuil,

B, Vercambre (Cirad) ; P, Rémy (ministère des affaires

étrangères, coopération, francophonie)

Editeurs scientifiques de ce numéro spécial:

C. Feller (Orstom-Lcsc), F, Ganry (Cirad-amis)

Conception, réalisation: Cirad-dist

Directeur de la publication: H. Manichon

Rédacteurs en chef: C. Fovet-Rabot, C. Jourdan-Ruf

Secrétariat de rédaction: R, Calmel

dAgriculture et

eveloppement

Jachères améliorées ou spontanéesImproved or wi/d followBarbechos mejorodos 0 espontâneos

Conseil scientifique: W, Andriesse (Sc-Dio, Pays-Bas),

A Angé (Cirad, France), P, Bisson (Cirad, France),

A Budelman (Kit, Tanzanie), J Caneill (Ina Pg, France),

B, Catrisse (Cirad, France), L. Cisse (!crisat, Niger),

J-P, Eckebilliita, Nigeria), J, Faure (Cirad, France),

A Félix (Cfd, France), C. Feller (Orstom, France),

J,-C Follin, (Cirad, France), A Huijsman (Kit, Pays-Bas),

B, Leduc (Cirad, France), J, Lefort (Cirad, France),

P, Lhoste (Cirad, France), P,-J Matlon (Adrao,

Côte d'Ivoire), J -M, Meynard (Inra, France), D, Picard

(Cirad, France), F, Rasolo (Fofifa, Madagascar),

D, Richard (Cirad, France), A Russell-Smith (Nri,

Grande-Bretagne), A Sarr (université Paris IX, France),

M, Sedogo (Cnrst, Burkina)

Comité de lecture: chaque article publié est soumis à un

comité de lecture composé des spécialistes du sujet

Imprimerie Cirad

Périodicité: trimestrielle

ISSN 1249-9951

Dépôt légal: Juin 1998

21

31p:Dü

39

Effets de jachères agroforestières sur les propriétés d'un sol ferrugineuxet sur la production céréalière - J.-M. HARMAND, C.-F. NJITIEffect of agroforest fallow on the properties of a ferruginous soiland on cereal production

Efecto de barbechos agroforestales en las propiedades de un sueloferruginoso y en la producci6n de cereales

Jachères naturelles et restauration des propriétés des sols en zonesemi-aride. Cas du Sénégal - D. MASSE, P. CADET, J.-L. CHOTTE,N. DIA TTA, C. FLORET, N. N'DIA YE-FA YE, E. PA Tf, R. PONTA NIER,J. THIOULOUSE, C. VILLENA VENatural fallow and soil properties restoration in semi-arid zones,Example: Senegal

Los barbechos naturales y la restauraci6n de las propiedades de los sue losen zona semi-arida, Caso de Senegal

Effets induits du paillage post-cultural d'un sol sableux encroûté au Sahel.Conséquences sur l'amélioration de son fonctionnement hydrique -J. LEONARD, J.-L. RAJOTThe effects of post-harvest mulching on an encrusted sandy soil in theSahel. Impact on improving water supply capacity

Efectos inducidos dei empajado post-cultural de un suelo arenosocon incrustaci6n en Sahel. Consecuencias sobre el mejoramientode su funcionamento hidrico

Agriculture et développement n° 18 -Juin 1998

Contents ... SumarÎo

Tropical soUs: sorne organic matter management trials

Suelos tropicales: aigunos experimentos dei manejo de la materia organica

Relations agriculture et élevage...........................................

Relations between agriculture and livestock rearingRelaciones agriculturo y ganaderia

Agriculture et développement. n° 18 -Juin 1998

Le mucuna et la restauration des propriétés d'un sol ferrallitique au sud du Bénin ­A. AZONTONDE, C. FELLER, F. GANRY, J.-c. REMY

Use of mueuna to restore properties of ferrallitie soils in southern Benin

El mucuna y la restauraci6n de las propiedades de un suelo ferralitico en el sur de Benin

Gestion de la fertilité du sol sur un terroir sahélien. Fumure animale, matièreorganique et encroûtement superficiel du sol dans les systèmes de culture du mil,étude au Niger - A. DE ROUW

Soil fertility management in the Sahel. Manure, organie matter and crust formation inthe topsoil in millet-based farming systems, study in Niger

Manejo de la fertilidad dei suelo en un terruno saheliano. Fertilizaci6n animal, materiaorganica e incrustaci6n superficial dei suelo en los sistemas de cultivo dei mijo,estudio en Niger

La valorisation agricole des fumiers et des composts en Afrique de l'Ouest.Diagnostic et perspectives - F. GANRY, A. BADIANE

Agrieultural use of manure and compost in the Sudan-Sahel region of Afriea. Diagnosisand prospects

La valorizaci6n de los estiércoles y de los abonos compuestos en Africa Sudano-saheliana.Diagn6stico y perspectivas

Nouvelles techniques de préparation des vertisols en culture maraîchère à laMartinique: incidences pédologiques et agro-économiques - C. HARTMANN,E. BLANCHARD, A. ALBRECHT, A. BONNETON, F. PARFAIT, M. MAHIEU, C. GAULlER,J.-F. NDANDOU

New ways ofpreparing vertisols for market garden crops in Martinique. Pedologicaland agro-economic effects

Nuevas técnicas de preparaci6n de los vertisoles en cultivo de plantas comestiblesen Martinica. lncidencias pedol6gicas y agro-econ6micas

Intégration culture-élevage dans les Cerrados au Brésil: une solutionpour des systèmes durables - M.A. AYARZA, L. VlLELA, A. DE O. BARCELLOS,L.c. BALBINO, M. BROSSARD, A. PASINI

Integrating agriculture and livestock rearing in the Cerrados, Brazil: a solutionfor sustainable systems

Integraci6n agricultura-ganaderia en los Cerrados en Brasil: una soluci6n para sistemassustentables.

Les transferts de fertilité dus à l'élevage en zone de savane - P. DUGUE

Fertility transfers due to livestock rearing in savannah zones

Las tranferencias de fertilidad debidas a la ganaderia en zona de sabana

47 Maintien de la fertilité dans trois jachères arborées. Bilan minéral (Korhogo,nord Côte d'Ivoire) - D. LOUPPE, N. OUA TTARA, R. OLIVER

Fertility management in three arboreous fallow areas. Mineral balance (Korhogo, nordCôte d'Ivoire)

Mantenimiento de la fertilidad en tres barbechos con arboles. Balance minerai(Korhogo, norte de Costa de Marfil)

81f\)D

63

Plantes de couverture, fumure organique, travail du sol.................................................................

Caver crops, orgonic fertilizer, sail preparationPlontas de cobertura, fertilizaci6n org6nico, trabajo dei suel6

73

99

Aire du Kayor au nord du Sénégal.Surexploitation de la végétationligneuse pour le bois de cuisine,

et de la couverture herbacéepar les troupeaux.

R. Bertrand

En zone sahélienne,les vents sont réguliers.

Mais ils déclenchent parfoisdes tornades entraînantle sable et les éléments

les plus fins qui finissentpar se déposer dans

la grande forêt tropicale.Les conséquences sur

la fertilité sonttrès importantes.

R. Bertrand

Sols sableux de Nair du norddu Sénégal. Aire du Kayor très cultivée,mise en valeur par un parcà Faidherbia a/bida. Sol dénudéaprès une culture d'arachide.R. Bertrand

L'organisation du milieuphysique tropicalImplications sur l'étude etl'aménagement des paysages agraires

Cas de l'Afrique de l'Ouest et du Centre

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Les systèmes agraires traditionnels s'inscrivent

dans des systèmes de milieu naturel qu'ils modifient

en créant « des ensembles doués d'une forte cohésion,

tant au point de vue technique qu'à celui des aspects

sociaux et économiques» (TRICART, 1962). Tel milieu

est utilisé d'une certaine manière tandis que d'autres,

en raison de leurs spécificités, seront exploités

différemment. A chaque facette du milieu correspond

une agriculture, un système de mise en valeur,

une sensibilité plus ou moins marquée vis-à-vis

des risques d'évolution régressive de la fertilité.

La modification de ces systèmes, en équilibre précaire

pour faire face aux conditions économiques,

sociologiques et culturelles actuelles (explosion

démographique, besoins nouveaux... ), conduit

souvent à une inadaptation des systèmes agraires

aux caractéristiques du milieu naturel.

Il en résulte une dégradation du milieu,

souvent irréversible et rapide.

R. BERTRAND

Ci rad-Iera , BP 5035, 34032 Montpellier

Cedex l, FranceMél . bertrand@ciradfr

S ans diagnostic préalable descaractères et de la dynamiquedes milieux, la modification

nécessaire des systèmes agraires tra­ditionnels est faite en aveugle, donctrès difficile à concevoir et à réaliserdans le respect du patrimoine naturel.Or, les recherches montrent que lèmilieu physique tropical est fortementstructuré à divers niveaux scalaires.Les modèles d'organisation mis en évi­dence sous-tendent des dynamiques,des interactions qui permettent decomprendre, sinon de prévoir, lesréactions du milieu à tel ou tel typed'aménagement ou d'utilisation agri­cole. Il nous appartient donc de pré­senter succinctement ces modèles àdivers niveaux de perception et ladémarche à suivre pour évaluer, dansles cas particuliers où œuvrent leschercheurs en agronomie, la portéedes résultats acquis ou à acquérir.

A l'échelle de la zoneintertropicaleDu Sahel sud-saharien à la forêt tro­picale, se succèdent des paysagespédologiques caractérisés par desinterfluves dont les sols - et leurorganisation en toposéquences enfonction des modelés diversifiés -,les processus pédogénétiques et lescontraintes semblent liés aux grandeszones climatiques (BERTRAND, àparaître) (figure 1).

milieu physique

Sur le socle granitique! les sols de basde versant, de teinte jaunâtre, sontaffectés, le plus souvent, par des

relativement riches - CEC supérieure à25 méq/1 00 g d!argile, libération lentede cations par altération des minérauxprimaires - beaucoup moins sensiblesà ce processus de dégradation.

Des accumulations de fer en cuirassesou carapaces ferriques envahissent lamajeure partie de l'espace au nordpour n'occuper que des surfaces deplus en plus faibles vers le sud où elleslaissent la place à des nappes de gra­vi lions ferrugineux. Le domai ne agri­cole est réduit aux espaces non cui­rassés et aux terres à cuirasse profonde.

Figure 3. Zones soudaniennes, interfluves de largeur moyenne (1-3 km), pentes

moyennes, concaves, dominante de monosiallites minces au nord et épaisses vers le sud,sols tropicaux ferrugineux au nord et ferallitiques au sud (aval ferrugineux).

Figure 2. Zones sahéliennes, interfluves très larges (plus de 5 km), pentes très faibleset convaco-reetilignes, dominance de bisiallites minces, solonetz au nord,associés à des vertisols et à des sols bruns eutrophes au sud (aval sodique).

Figure 1. Les grands processus altérologiques tropicaux en Afrique au nord de l'équateur.

o Ergs vifs sahariens actuels 0 Ergs fixés du quaternaire récent 0 Altératians bisiallitiques

• Altératians manosiallitiques • Altérations monosiallitiques et allitisatian ~Lacs.

marches d'escalier séparées par des

versants concaves (figure 3). Ils pré­

sentent des sols riches en kaolinite! et

des altérites qui s'épaississent en allant

vers les régions plus humides. Ces solsà colloïdes à faible activité (LAC,

Law activity cfa y), caractéristiques des

zones guinéennes pluvieuses, ont unréservoir minéral modeste (moins de

10 méq/1 00 g de sol). Aussi les risques

d'acidification et par su ite de toxicité

en aluminium sont sérieux. Cependant!

dans les zones nord soudaniennes, la

kaolinisation est partielle et associée àdes altérites minces dans lesquelles se

mèlent des débris de roches encore non

altérée et souvent des illites, voiredes smectites, ce qui donne des sols

Aussi, dans cette zone climatique,l' agricu 1 tu re est canton née sur desens mbles dunaires à sols sableux(BERTRAND, 1992). Pauvres - enraison de leur texture très sableuse quiinduit un très faible CEC, de quelquesmilliéquivalents - mais généreux, ilspermettent un enracinement profonddes cultures qui peuvent puiser I!eau etles éléments minéraux indispensablesdans un très grand volume de terre.Mais ces sols, peu ou pas structurés!car très pauvres en argile et en matièresorganiques, sont très sensibles à ladéflation éolienne en raison de leur gra­nulométrie! liée à leur mode de miseen place par le vent. Ils nécessitent uneprotection par une couverture arborée,dont le plus bel exemple est celle duparc à Faidherbia albida.

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Les paysages soudaniens (ESCHEN­BRENNER ET BADARELLO, 1978 ;BEAUDOU ET SAYOL, 1977 ; POSS,1982 ; LEVEQUE, 1983) montrent desinterfluves moins étendus, à modelé en

Les paysages sahéliens à interfluvestrès larg s et à pentes très faibles, quasir ctilignes sont caractérisés par la pré­sen e de sols riches en argiles gon­flantes, des argiles noires tropicales(figure 2). Ils surmontent des altéritesgénéralement minces à montmorillo­nites (BOCQUIER, 1971 ; BOULET,1978 ; LEPRUN, 1979 ; PEREIRA­BARETO, 1967 ; GUILLOBEZ, 1979).En Afrique sahélienne, l'influence dusubstrat granito-gneissique peu pro­fond et de l'indice de drainage nul outrès faible à l'échelle du versant (lié àl'aridité du climat) se traduit parla formation de sols sodiques et alca­lins (solonetz et planosols ou solods).Chimiquement riches! (capacitéd'échange cationique CEC supérieureà 50 méq/100 g d'argile, saturée enbase), ces sols figurent parmi les solsles plus ingrats qu'il se peut trouver:l'eau y est énergiquement retenue par

les argiles, et les racines! qui restentsuperficielles en raison de la compa­cité, n'utilisent qu!une faible partie des

réserves minérales et hydriques. Trèspeu perméables, ils induisent de trèsforts taux de ruissellement, ce qui ren­force I!aridité. Instables et difficiles àtravailler, en raison de leur très fortecohésion, ils ne sont généralement pasutilisés par les agriculteurs.

milieu physique

Cette brève analyse montre que, danschaque domaine climatique dumonde intertropical, les agriculturesdoivent faire face à des problèmesmajeurs différents. Aussi, les agri­cultures tropicales se diversifient enfonction de ces grands types de situa­tion par la nature des sols disponibles,par les techniques et systèmes de miseen valeur, par le choix des culturesadaptées: cycle phénologique, carac­tères physiologiques, tolérance à telou tel facteur contraignant (résistanceà la sécheresse, tolérance à l'acid ité, àla toxicité en aluminium, à la pauvreténative en certains éléments miné­raux ... ). L'amélioration de ces sys­tèmes de culture passe par la connais­sance des caractéristiques et desdynamiques de ces grands domaines.La pertinence de telle technique, miseau point ici, n'est pas assurée ailleurscar la nature ou l'intensité des pro­blèmes y est différente.

A l'échelle régionaleDans une même région, certains pay­sages sont favorables au développe­ment de l'agriculture tandis qued'autres présentent des limitations dra­coniennes. Ainsi, par exemple, enrégion de savanes sur le socle granito­gneissique, BERTRAND (1990, 1998)a distingué deux grandes familles depaysages morphopédologiques.

La première (figure S, colonne degauche) est définie par des altéritesépaisses et, par suite, une dynamiquegénérale de l'eau verticale, de perco­lation en profondeur. Ce sont desmilieux globalement stables qui peu­vent être aménagés avec des risquesmodérés de dégradation.

La seconde est caractérisée par des alté­rites minces (figure 5, colonne dedroite). Il en résulte, sous ces climatspluvieux, une dynamique de l'eau laté­rale marquée par des engorgements sai­sonniers et des ruissellements impor­tants dès que la couverture végétalenaturelle disparaît. La forte instabilitélatente de ces paysages est un freinconsidérable pour l'aménagement et lamise en valeur agricole. Dans lamesure où la pression démographiquele permet, ces seconds paysages ne

bas-fonds marécageux et à sable quart­zeux blanchi. Dans les régions gui­néennes à fortes précipitations, la kao­linisation est alors parfois associée àune allitisation en sommet d'interfluve.Les sols, pauvres en éléments minéraux(CEC très faible, quelques milliéquiva­lents pour 100 g de sol, taux de satura­tion très faible inférieur à 20 %),particulièrement en phosphore énergi­quement fixé sur les colloïdes, acides,présentent des toxicités aluminiques.En raison des fortes pluviosités et de lafaible CEC des colloïdes, la lixiviationdes éléments minéraux représente unemenace importante qui accroît l'aciditéet la toxicité en aluminium. En surface,la structure est fragile, largementinféodée aux teneurs en matières orga­niques en raison de la pauvreté en ionsalcalino-terreux (moins de 1méq/1 00 gde sol). Avec la baisse inéluctable destaux de matière organique, suite à lamise en culture, elle se déstabilise.Aussi, en raison de l'importance et del'intensité des pluies sur les pentesfortes, spécifiques de ces milieux, leruissellement se développe et le sys­tème devient instable.

Pay,age, à oitérile,

Figure 4. Zones forestières semperhumides,interfluves étroits (1 km au moins) à pentesfortes et convexes, dominante de monosiallitestrès épaisses, sols ferrallitiques se désaturantvers les zones humides.

Paysage, à allérite,

épaisses

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

engorgements saisonniers qui limitentla profondeur d'enracinement. Dansles grandes zones couvertes par desgrès argileux, ce sont au contraire lesvastes plateaux qui sont soumis auxeffets de ces engorgements. Aussi,paradoxalement, les cultures souffrentdavantage des excès d'eau que desaléas d'une pluviosité capricieuse. Lamise en culture est marquée par unebaisse rapide des teneurs en matièresorganiques, due à une diminution dela production de biomasse couplée àune minéralisation accélérée. La struc­ture devient instable et des croûtespeu perméables couvrent peu à peules terres ce qui augmente le ruissel­lement aux dépens de l'infiltration etde l'alimentation en eau des cultures.

les paysages guinéens forestiers (BER­TRAND, 1995) à interfluves très étroits,convexes, à profil transversal en demi­orange, (SEGALEN, 1967) montrent dessols paradoxalement peu épais sur desaltérites hypertrophiées quasi-exclusi­vement kaoliniques (figure 4). Plus decuirasses, mais souvent des nappes degravillons ferrugineux ; un knickmarque le passage des versants aux

Figure 5. Organisation du milieu en régions tropicales humides sur le soclegranito-gneissique. A gauche, paysages à altérites épaisses.A droite, paysages à altérites minces.

milieu physique

Agriculture et développement nO 18 - Juin 1998

Figure 6. Distribution géographique des paysages à altérites épaisses (1) stableset de paysages à altérites minces (2,3) à dynamique de l'eau latérale,potentiellement instables dans le nord-ouest de la Côte d'Ivoire.

3

Cet exemple montre, d'une part, ladiversité des situations et, d'autre part,qu'il est « possible de définir des aireséqu iproblématiques, c'est-à-d ire desterritoi res où se posent des problèmesde type défini, subdivisées en fonction

saisonniers induits par la faible pro­fondeur du substratum et par l'exis­tence de défauts de perméabilité dansles profils. Les pentes sont plus accu­sées. Dans ces conditions, l'enracine­ment reste superficiel et, à la moindrepériode sans pluie, les cultures souf­frent de sécheresse. Par ailleurs, dansces sols peu pourvus en calcium, le fersert de ciment entre les particules dusol. Dans les conditions d'engorgementqui prévalent ici, il est partiellementdissout et la stabilité structurale estfaible. L'impact des gouttes de pluie atôt fait de déliter les agrégats et les par­ticules viennent boucher les pores dusol et former des croûtes peu per­méables. Il en résulte un grand déve­loppement du ruissellement et desrisques d'érosion tels que les systèmesde culture, s'il veulent être durables,doivent inclure des pratiques conser­vatoires contraignantes, tant au pointde vue technique qu'économique.

2c:=::J 1

Le bas de versant présente aussi dessols profonds, mais jaunes. La dyna­mique de l'eau y montre une compo­sante latérale liée à des engorgements

Ainsi, dans l'exemple présenté(figure 7), le plateau cuirassé desommet d'interfluve à sols squelettiquespeu profonds ne convient, à la rigueur,que pour des systèmes de cultureextensifs sans intrants, car les faiblesréserves en eau limitent beaucoup lespossibilités de croissance des cultures.

A l'opposé, le replat situé encontrebas, par ses sols rouges, pro­fonds, meubles et plus ou moins argi­leux, par sa topographie plane peudéclive, se prête à la mise en œuvrede systèmes de cultures intensifs. Lescontraintes des conservation des solset des eaux y sont modérées. Dans larégion, il constitue le lieu où lesintrants seront les mieux valorisés.

invariant. Elles se répartissent dansl'espace en fonction de ce canevasmorphopédologique, calquent leurdiversité sur celle du milieu physique. «

Les sociétés peu développées [... ] sontcomme moulées dans leur paysage»(MILLOT et al., 1976).

A l'échelle du terroi rA l'échelle du terroir ou d'un interfluve,l'analyse des toposéquences fait appa­raître différentes facettes, ordonnées lesunes par rapport aux autres et séparéespar des ruptures de pente. Le paysageapparaît donc toujours ordonné par sonrelief. Ce constat est à la base de laméthode morphopédologique déve­loppée par le Cirad (Centre de coopé­ration internationale en rechercheagronomique pour le développement,France) depuis les années 1970 (BER­TRAND et al., 1985). A chaque facettegéomorphologique correspond un typede sol ou une association de types desols (une séquence par exemple). Cesfacettes constituent des unités morpho­pédologiques (figure 7). Chacuned'entre elles est douée de propriétésspécifiques (nature des sols et dyna­mique). Leur connaissance est essen­tielle pour comprendre, d'une part, ladistribution spatiale des cultures et dessystèmes de faire valoir et, d'autre part,la sensibilité plus ou moins grande dumilieu vis-à-vis des activités humaines.En effet, ces dernières s'inscrivent dansle paysage physique qui constituel'ossature du paysage agraire, un relatif

sont pas ou peu utilisés par les popula­tions locales et restent quasimentdéserts alors que les régions voisinessont à la limite de surpopulation. C'estle cas par exemple du nord-ouest de laCôte d'Ivoire (figure 6, zones en grisé)où ces paysages sont presque vides depopulation alors que dans les zonesvoisines (celle de Korhogo, parexemple), à paysages à altéritesépaisses (figure 6, zones en blanc), leseuil de surpopulation est souventatteint. Croire que les zones actuelle­ment vides sont des réserves de sols,sans restriction sévère, constituerait uneerreur. De même, vouloir comparer desrésultats de recherches sur les systèmesde culture obtenus dans l'une et l'autrefamille ne pourrait conduire qu'à deserrements; appl iquer, sans discerne­ment, à l'une les résultats obtenus dansl'autre exposerait à de cruelles désillu­sions. Chacun de ces milieux doit êtremis en valeur par des systèmes spéci­fiques, adaptés aux dynamiques parti­culières qui les caractérisent.

milieu physique

de l'acuité des problèmes» (TRICARTet KILIAN, 1989). Il souligne les inter­réactions entre le milieu naturel et lesmodes d'exploitation. Compte tenu del'inégale sensibilité de ces milieuxface aux actions humaines, les tech­niques mises au point dans l'un d'euxne peuvent être intégralement appl i­quées dans les autres, soit parce qu'ilsne répondent pas aux problèmes inhé­rents qui leur sont liés, soit même desrisques qu'ils peuvent générer.

Ainsi, l'organisation du paysageagraire se calque sur l'architecture dumilieu naturel qui en détermineles traits principaux. Les activitéshumaines tendent d'abord à s'yadapter en élisant ceux qui sont lesplus aisés à utiliser, puis à en modi­fier certains aspects par des tech­niques diverses. Il en résulte un inflé­chissement ou un remplacement desdynamiques existantes. Par exemple,la mise en culture d'une forêt oud'une savane se traduit par une dimi­nution rapide des teneurs en matièresorganiques. Il ya remplacement d'unéquilibre dynamique, entre la miné­ralisation et la biomasse qui s'incor­pore au sol, par un déséquilibrerégressif lié à la faible production debiomasse. La mise en jachère produit,à terme, l'effet inverse, tout commeles transferts de biomasse par l'inter­médiaire des fumiers ou composts.

Conclusion

Le milieu tropical est divers. Il eststructuré à tous les niveaux de per­ception, de l'échelle continentale àcelle du terroir. Les activités ruraless'insèrent dans cette diversité des éco­systèmes. Le paysage agraire s'inscritdans un paysage physique architec­turé qui en constitue l'ossature. Atoutes les échelles, l'extension spatialedes divers systèmes de culture secalque sur les grandes unités demilieu. Il ne fait pas de doute que laplupart des enquêtes agronomiquesgagneraient en efficacité en se fondantsur l'organisation du milieu naturelpuisque chaque facette du paysageprésente des contraintes restreignantla liberté d'action: les relations del'homme et des milieux qu'il exploiteseraient mieux cernées, mises encohérence. Parce que c'est del'homme qu'il s'agit, les enquêtes agri­coles sont généralement basées sur lastructure sociale, ce que nous propo­sons c'est de fonder aussi ces enquêtessur la structure du milieu naturel. Celaaurait au moins l'avantage de pouvoiren restituer les résultats sur des carteséminemment plus parlantes. Demême, l'étude de l'évolution des solssous culture devrait prendre pourcadre l'organisation du milieu neserait-ce que pour choisir les milieux

les plus significatifs ou les plus repré­sentatifs, et pour ne comparer que cequi est comparable.

Cette organisation des sols, les uns parrapport aux autres, va de pair avec deschangements très significatifs des dyna­miques de fonctionnement (régimehydrologique, par exemple) et desdegrés de sensibilité ou de toléranceaux activités agricoles. La mise enculture, tout comme la plupart desinterventions agricoles, consiste, volon­tairement ou non, à infléchir ces dyna­miques, à remplacer les écosystèmesnaturels par des écosystèmes anthro­piques. « La mise en valeur agricole depaysages non ou peu exploités entraîneun bouleversement complet des équi­libres naturels» (TRICART, 1962). Siles modes d'exploitation ne sont passuffisamment adaptés aux facteurs dumilieu, alors leur durabilité sera faible,car lutter contre la nature est un combatcoûteux, perdu d'avance. Il est pluséconome de s'y adapter. Les aménage­ments du domaine agricole doiventdonc être modulés en fonction de cescaractères du milieu; c'est-à-dire sui­vant les unités morphopédologiques,qui, à bien des égards, sont des zoneséquiproblématiques tant sur le plan descaractères de la fertilité et de son main­tien que du développement possible desystèmes de culture socio-économi­quement viables.

UnitémorphoPédo­

1 i ue 3

Unitémorphopédologique 2

Unitémorphopédologique 1 Bibliographie

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

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+:~~!i Granite

Horizons grovillonnaires

_ Coropace du biseau cuirossé

_ Sols beiges engorgés

Alluvions

~lll

Replat médianà sols rouges profonds

Dynamiquede l'eau

lIIIIIIIIl Plateau cuirassé

~ Altérite tacheté indurée

~ Aitérite tochetée

• ;-;-;1 Altérite micassée

milieu physique

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Résumé... Abstract... Resumen

n° 18 - Juin 1998

BERTRAND R. - L'organisation du milieu physiquetropital. Implitations sur l'étude etl'aménagement des paysages agraires.(as de l'Afrique de l'Ouest.Du sud du Sahara à la forêt tropicale, se succèdent despaysages caractèrisès par des sols, des processuspèdogénètiques et des contraintes qui semblent liés auxgrondes zones climatiques. Les poysages sahéliens, àinterfluves larges el à pentes faibles, ont des sols très peuperméables, parmi les plus ingrats. L'agriculture y estlocalisée sur des milieux dunaires, assez favorables moissensibles à la déflotion éolienne. Les paysages soudaniensont des interfluves moins étendus, avec des sols oux réservesminérales modestes; l'agriculture est limilée aux espacesnon cuirossés ef aux terres à cuirasse profonde. La mise enculture se traduit par une baisse rapide du toux de matièreorganique. Les paysages guinéens foresliers à interfluvestrès étroits ont des sols peu épais, pauvres en élémentsminéraux, des nappes de gravillons ferrugineux, des knicks.De strucfure fragile en surface, ces sols deviennent instablesà la mise en culture. L'amélioration des systèmes de culturepasse par la connaissance des caractéristiques el desdynamiques de ces ensembles. Al'échelle régionale, ondistingue deux grands ensembles morphopédologiques : l'unà altérite épaisse (dynamique et percolotion de l'eau enprofondeur) ; le second à altérites minces (risquesd'engorgement saisonnier et ruissellement important aprèsdisparition de la couverture végétale, sols peu ou posufilisés). A l'échelle du terroir, à choque facettemorphopèdologique, correspond un type de sol (ou uneossociation de plusiem types). La connaissance de ces unilésest essentielle pour comprendre les modes de mise enculture, d'autant que les traditions ruroles s'insèrentparfoifement dons cette diversité.

Mots-clés : pédologie, paysage agraire, agriculture,évaluotion des sols, dynamique de l'eau, richesse enéléments minéraux, oltérite, interfluve, Afrique de l'Dues!.

Agriculture et développement

BERTRAND R. - Organizing the tropital physitalenvironment. Implitations for the study anddevelopment of agrarian landstapes. Example:West Afrita.ln the intertropical zone, from the South Saharan Sohel to thetropical forests, there ore londscopes characterized byinterfluves in which the soils, pedogenetic processes andconstroints seem to be linked to the mojar c1imotic zones.Firstly, lhere ore Sahelian londscopes with very wide, slightlysloping interfluves which ore amongst the worsl and barelypermeable. In this zone, farming is cancentrated on the dunes(sandy soilsl, which ore relatively favourable but subject towind erosion. The Sudonese londscopes have narrowerinterfluves, the soils hove relalively low minerai reserves andagriculture is limited to oreas without ahordpon or in which thehardpan is very deep down. Cultivating these soils leads to arapid drop in orgonic motter contents. The Guinean forestlondscopes have very norrow interfluves with shallow soils poorin minerais, loyers of ferruginous gravel and nicks. The upperhorizons of Ihese solls ore fragile, ond they become unstoblewhen cultivoted. Improving cropping systems means knowingthe charocleristics ond dynamics of these landscapes. On aregional scale, certoin landscopes ore propitious to ogriculture,ond there ore Iwo moin morphopedological categories insovonnoh areos: one with 0 thick alterite loyer (dynomic, withdeep-down woter percolation), the olher with shallow alteriteloyers (risk of seosonol woterlogging ond substantial runof!aher removal of plant cover); these soils ore rarely used, il at011. On 0local scole, eoch morphopedologicol focet correspondsto asoil type (or combination of different types). Il is essentiolto study these units if we ore ta understand crop practices.Rural activities fit into this ronge of ecosystems.

Keywords: pedologicol landscape, agrarian landscope,ogriculture, soil evoluation, waler dynamics, minerai elementcontent, alterite, interfluve, West Africo, tropicol environ ment.

R. BERTRAND - La organizadon dei medio ambientefisito tropital. Implitadones sobre el estudio y elatondidonamiento de los paisajes agrarios. (aso deiAfrita dei Oeste.Anivel de 10 zona intertrapicol, dei Sahel sur sohariano hostola selvo tropical, se suceden paisajes caracterizodos porinterfluvios, cuyos suelos, procesas pedogenélicos y suslimitaciones parecen relocionados con grondes zonas climàlicas.Se distingue en primer lugar paisajes sahelianos de interfluviosmuy omplios y de declives muy bojos, son entre los môsingralos, muy poco permeables. En esla zona, 10 agriculturase locoliza en medios de dunas (suelos orenosas), bostantefavorables pero sensibles a la deflaciôn eolia. Los poisojessudoneses mueslran interfluvios menos extendidos, con suelosde reservas minerales modestos, el sector agricola se limila 0 losespocios sin capo grueso de hierro y con Iierras de copaprofunda. Lo puesta en cullivo se expresa en estos suelos poruna baja rapido de la taso de maleria orgônica. Los poisojesguineanos forestoles de interfluvios muy estrechos muestransuelos poco espesos, pobres de elementos minerales, capasfreàticas de gravas ferruginosas, "knicks". De estructura frôgilen superficie, estos suelos se vuelven instobles a continuaciônde su puesto en cultivo. El mejoromienlo de los sistemos decultivo paso por el conocimiento de los carocteristicas ydinômicas de estos conjunlos. Anivel regional, se distinguendos grandes conjuntos morfopedolôgicos: une de gruesa olterita(dinàmica yparcelaciôn dei agua en profundidod); el segundode finas alteritos (riesgos de otascomiento temporal y fuerteorroyada después de desapariciôn de 10 cobertura vegetal),estos suelos se utilizan poco. Anivel dei terruiio, acoda ospectomorfopedolôgico, corresponde un tipo de suelo (0 unaasociaciàn de va rios tipos). Resulta esencial conocer estasunidades pora comprender los modos de puesta en cultivo. Losoctividades ruroles se insertan en eslo diversidod de losecosistemas.

Polabras-c1aves: paisaje pedolôgico, paisaje agrario, ogricultura,evaluaciàn de los suelos, dinômico dei agua, riquezo deelementos mineroles, alterita, interfluvio, Âfrica dei Deste,medio ambiente tropicol.

En climat soudanien très humide (1 200 àl 500 millimètres), 1. al • Otes sont très épaisses maisles sols sont parfois jeun et engorg' pendantune partie de la saison des pluies; cela limitel'enracinement des plan cultivées et les rendp1tlS vulnérables à la lTIOindre période de sécheresse.R. B ft nd

Le mainhen dans les terroirs d'un élevage bovinproducteur de fumure organique nécessitela préservation, voire l'amélioration, des ressourcesfourr . s: ici, é age d'un cai1cédrat (Khayasenegalensis) pour l'alimentation des bovins en flnde saison sèche. Sine Saloum, Sénégal.P Dugué

Valorisation traditionnelle des déjectionsde bovins (la poudrette) : difficultés de transport

par~d . Zone cofDnnièrenord du Cameroun.

P. Dugué

Valorisation des sous-produits de transformationdes rodudions agricolea par rélevage :les de b' lfionnelle de sorgho.Zone nin nonf du Cameroun.p.

Gestion de la ferti 1ité/ .

et strateg es paysannesLe cas des zones de savanesd'Afrique de l'Ouest et du Centre

L'agriculture sub-saharienne est passée d'une culture pluviale itinérante,

avec de longues périodes de jachère, à la culture continue là où la population

est devenue trop dense. Dans le même temps, la monétarisation des systèmes

de production s'est accentuée, la cohésion sociale s'est délitée et les économies

nationales se sont libéralisées. Outre ces déterminants sociaux, la pluviométrie

est un facteur majeur de différenciation des situations agricoles. Fertilisation des

cultures et gestion de la fertilité du sol sont largement influencées par ces évolutions:

les solutions techniques visant des systèmes agricoles durables ne sauraient être

acceptables sans tenir compte de tous ces facteurs.

P. DUGUECi rad·tera , BP 5035, 34032 Montpellier

Cedex l, FranceMél . dugue@cirad.fr

L'évolution dessystèmes agraires

L'accroissement

démographiqueHistoriquement, l'agriculture sub-saha­rienne des zones de savanes reposaiten grande partie sur la culture pluvialeitinérante permettant au sol de sereconstituer du rant de longuespériodes de jachère. Toutefois, danscertaines régions relativement peuplées- 50 à 100 hab/km2 comme le paysserer au Sénégal, les Monts Mandaraau nord du Cameroun, le pays dogonau Mali ... - les populations ruralesont su constru ire des systèmes agra iresrelativement durables grâce à diffé­rentes techniques d'agroforesterie, delutte contre l'érosion et de fumureorganique. Ces systèmes reposaientsur le respect de règles collectivesd'utilisation des ressources lié à une

forte cohésion sociale: gestion col­lective de la jachère et des rotationsdes cultures, utilisation raisonnée desparcs à Faidherbia albida ...

Actuellement, lorsque la densité depopulation rurale dépasse 60 à80 habitants au kilomètre carré, lespaysans sont contraints, faute de terre,de réduire ou d'abandonner la jachèrede longue durée et pratiquent laculture continue. Le manque de terrecultivable et leur faible qualité sont lesprincipales causes d'émigration versdes régions moins peuplées (moins de30 hab/km2

). Des fronts pionniers sesont ainsi constitués, surtout dans leszones cotonnières, caractérisés parune course à la terre peu propice àune gestion durable des sols.

Crises socialesLa monétarisation des systèmes deproduction s'est accentuée avecl'accroissement des ventes de produits

Agriculture et développement nO 18 - Juin 1998

stralégie paysanne

agricoles et des achats d'intrants, dematériels et de biens de consomma­tion. Elle a entraîné une dépendancedes paysans vis-à-vis de l'extérieur,mais aussi une baisse de la cohésionsociale au sein des collectivités ruraleset des familles (LE ROY, 1989). Lesflux de population vers les villes etvers les fronts pionniers se sontaccrus; ils sont rarement canalisés parles pouvoirs publics, qui n'ont presqueplus prise sur l'occupation des espacesenc re disponibles pour l'agriculture.C s facteurs favorisent les stratégiesindividuelles des producteurs au détri­ment de règles collectives d'utilisationdes ressou rces natu relies. Dans cer­tains pays, surtout en Afrique centrale,ces crises sociales ont été accentuéespar un climat d'insécurité dont lesconséquences sont désastreuses pourl'agriculture (racket, vol de bétail,e ploitation abusive des ressourcesligneuses).

Les aléas pluviométriquesOutre la densité de population rurale,la pluviométrie constitue un facteurm jeur de différenciation des situa­tions agricoles dans la zone desa ane. Deux grands ensembles peu­vent être ainsi distingués (figure 1) :

- la zone soudanienne (800 à1 200 mm) relativement peu affectéepar les aléas pluviométriques;- la zone soudano-sahélienne (400 à800 mm) qui a connu, ces30 dernières années, une successiond'années de sécheresse, avec, pourconséquences, d'importants déficits

de production vivrière et l'amplifica­tion des flux migratoires.

Dans cette région, l'accroissementdémographique et le renforcement desaléas pluviométriques ont aussi affectéles secteurs de l'élevage et de l'appro­visionnement en produits ligneux. Laconsommation de résidus de récoltepar l'élevage et comme combustiblea fortement progressé, entraînant desexportations massives d'élémentsnutritifs et une dégradation superfi­cielle des sols en saison sèche (piéti­nement du bétail, érosion éolienne).

Evolutiondes politiquesde développementagricoleDepuis les années 50, les Etats ontsouhaité développer des culturesd'exportation (arachide, coton,sésame... ) pour améliorer les revenusdes paysans et les recettes publiques.Dans le cadre des appuis à ces filières,la recherche a prôné l'intensificationdes systèmes de culture fondée prin­cipalement sur l'emploi des engraisminéraux, des variétés améliorées etde la culture attelée.

Grâce à une politique de soutien auxfilières de commercialisation, cesprogrammes d'intensification ontobten u des résu Itats intéressa nts,même dans la zone soudano-

sahélienne, avec la production d'ara­chide (Sénégal, Niger). Mais ils sesont dégradés en raison du renforce­ment de l'aléa pluviométrique depuisles années 80 et de l'arrêt des sou­tiens à la filière (subvention, créditagricole ... ). Dans les zones souda­niennes, les filières cotonnières despays de la zone franc ont permis auxproducteurs d'acquérir des intrants etdu matériel de culture attelée à créditet d'améliorer leur technicité pourl'ensemble des cultures. Ces filièrescon na issent actuellement des évol u­tions caractérisées par un recentragede leurs activités vers la production,la transformation et la commercial j­

sation du coton.

La libéralisation des économies se tra­duit aujourd'hui par un désengage­ment des Etats pour les fonctionsd'approvisionnement en intrants et decrédit, qui devraient être assurées parle secteur privé ou des organismesinterprofessionnels. Les servicespublics recadrent leurs interventionsdans l'élaboration et la diffusion desmessages techniques par le biais de larecherche agricole, de la formation etde la vulgarisation.

Les pratiquespaysannes de gestionde la fertilité des solset les recommandationsdu développement

Figure 1. Pluviométrie annuelle en zone de savanes d'Afrique de l'Ouest et du Centre.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Dans les années 60, la recherche aproposé des normes de fertilisationminérale régionalisées pour les prin­cipales cultures, dans le but d'assurerun niveau de rendement élevé et decompenser les pertes en élémentsminéraux contenus dans les produc­tions et les résidus de culture exportés.Le choix d'une fertilisation fondé spé­cifiquement sur l'engrais minérals'expliquait par la simplicité du mes­sage technique, l'effet rapide sur laproduction, les possibilités de sub­vention et, surtout, par les très faibleseffectifs de bovins producteurs defumier présents à cette époque dansles exploitations agricoles.

20

CCÉANATLANTIQUE

La consommation d'engrais

en zone soudano-sahélienne

Dans cette région caractérisée par unepluviométrie le plus souvent défici­taire, la consommation en engrais nes'est jamais vraiment développée(moins de 10 kglha), sauf dans certainsbassins arachidiers lorsque les servicespublics pouvaient fournir à crédit cetintrant - environ 40 kg/ha d'engraispour le mil et l'arachide au SineSaloum (Sénégal) de 1970 à 1978(PIERI, 1989).

De nombreux essais réalisés en sta­tion et en milieu paysan ont montréla forte interaction entre l'alimentationhydrique des cultures (céréales) etl'efficacité de la fumure minérale etorganique. Nous présenterons ici lesrésultats obtenus dans les années 80,marquées par plusieurs années sèchesau Yatenga (Burkina Faso) et au SineSaloum (tableau 1).

L'emploi de la fumure favorise ledéveloppement végétatif des céréaleset, par ce biais, la demande en eaudurant la phase critique montaison­remplissage du grain. En cas de stresshydrique marqué à la deuxièmemoitié du cycle, la fertilisation peutavoir un effet défavorable sur le ren­dement même si, dans tous les cas, laproduction de paille est favorisée ­production très recherchée dans cer­taines régions (RENARD, 1997). Dece fait, le paysan qui a recours auxengrais prend le risque de ne pas ren­tabiliser son investissement monétaire.Au Yatenga, la proportion des situa­tions où l'engrais minéral n'était pasrentabilisé variait entre 15 et 48 %pour des essais réalisés en milieupaysan par le projet national engrais etla Fao, entre 1977 et 1985. La fumureorga nique n'entraîne pas néces-

sairement des gains de rendementimportants mais son utilisation peutreposer sur un simple investissementen travail (AFFHOLDER, 1994).

Dans ce contexte de production aléa­toire, l'emploi de la fertilisation miné­rale ne serait envisageable qu'en yassociant des systèmes de crédit etd'assurance (PETRE, 1990). De telsmécanismes n'ont jamais été mis enœuvre, car jugés trop coùteux et troprisqués par les distributeurs publics etprivés d'engrais.

Outre les aléas climatiques, les pay­sans doivent faire face à une forte fluc­tuation des prix de vente de leurs pro­ductions. En année à pluviométriefavorable, les prix des céréales etmême ceux des oléoprotéagineuxpeuvent s'effondrer, alors que les sur­plus commercialisables disponiblespourraient permettre le remboursementd'un crédit à l'engrais. Ainsi, ces fortesbaisses de prix peuvent compromettrela rentabilité d'un investissement ou laviabilité d'un système d'assurancecontre les risques de sécheresse.

Le risque acridien est loin d'être négli­geable : destruction des jeunespousses de céréales, obligeant à desressemis successifs, et baisse de ren­dement. Les méthodes de lutte despaysans et des services publics sont leplus souvent dérisoires par rapport auniveau d'infestation. Dans ce cas,l'investissement en engrais ne peut pasêtre rentabilisé.

La consommation d'engrais

en zone soudanienne

La culture cotonnière absorbe envi­ron 70 % des importations d'engrais(N-P-K et urée), les 30 % restantsconcernent le maïs et les cultures

slratégie paysanne

maraîchères (MAHDAVI, 1991). L'ap­provisionnement est réalisé par lessociétés cotonnières; les ventes par lesecteur privé sont très limitées. La plu­viométrie étant globalement favorableà l'agriculture, les paysans n'emploientpratiquement pas d'engrais sur leslégumineuses et le sorgho. Pour lecotonnier et partiellement pour le maiS,les sociétés cotonnières fournissent lesintrants à crédit (engrais, insecticides,herbicides).

Bien que les prix du coton et desintrants soient fixés en début de cam­pagne agricole, les paysans doiventfaire face à des fortes fluctuations desprix des autres cultures mais aussi durapport prix engrais/prix du coton(figure 2). Face à ces incertitudeséconomiques, les paysans ont optépour une réduction des charges parhectare, ce qui correspond à unedilution des intrants. Les dosesmoyennes utilisées sur cotonnier etmaïs sont inférieures à celles recom­mandées par les structures de déve­loppement (tableau 2). Pour le coton­nier, les statistiques régionalesmasquent une large gamme de pra­tiques de fertilisation. Selon les situa­tions, les paysans apportent plus oumoins d'engrais minéral en fonctionde la date de semis, du niveau de fer­tilité du sol, ou ils peuvent complétercette fertilisation avec de la fumureorganique.

Par ailleurs, les risques d'échec d'uneculture, et donc de non rentabilité del'engrais, ne sont pas négligeables etpermettent ainsi d'expliquer le choixd'une utilisation modérée de ce typede fumure par la plupart des produc­teurs. Les aléas pluviométriques tou­chent surtout le début de la saison despluies et peuvent entraîner des resemisou un retard de semis préjudiciablesaux rendements. Durant les mois les

Tableau 1. Gains de rendement, en kg/ha, obtenus par l'emploi de fumure sur mil selon les conditions d'alimentation hydrique dela culture (d'après DUGUE, 1989 et 1996).

Condition d'alimentation hydrique

Yatenga, Burkina Faso, 300-550 mm- engrais N·P-K (14-23-14) 100 kg/ha- poudrette 5 t/ha

Sine Saloum, Sénégal, 380-650 mm- engrais N-P-K (21-11-11) 100 kg/ha- poudrette 5t/ha

Défavorable Médiocre Moyenne Favorable

0 150 300 500-6000 250 400-600

320 440 700140 230 230

Agriculture et développement • n° 18 - Juin 1998

stratégie paysanne

_ NPK/coton

_ Urée/coton

Figure 2. Evolution du rapport prix des engrais / prix du coton graine.

Cameroun de 1977 à 1997 (source: rapports Sodécoton).

Ces déséquilibres s'accentuent actuel­lement du fait de la diminution dessurfaces en jachère (même de courtedurée), de la réduction des dosesd'engrais sur cotonnier et sur maïs etsurtout de l'augmentation des prélè-

minérale et organique et sur la limita­tion des pertes en éléments nutritifsdues à l'érosion et au drainage. L'éta­blissement de bilans minéraux et orga­niques au niveau de l'exploitationagricole ou du terroir cultivé donneune indication sur l'évolution de lafertilité du sol. Ces méthodes de bilanont été, pour l'instant, largement utili­sées dans le cadre d'expérimentationen milieu contrôlé pour évaluerl'impact de techniques culturales etde la fertilisation sur la fertilité du sol(PIERI, 1989). En milieu paysan, cesbilans sont plus difficiles à établir maisils prennent en compte les prélève­ments des résidus de récolte etd'adventices par les populations et lestroupeaux et les apports de fumuresanimales. Des travaux récents mon­trent que les bilans minéraux des sys­tèmes de culture sont déséquilibrés,malgré l'utilisation à grande échelledes engrais minéraux sur cotonnier etmaïs et le développement de l'utilisa­tion de la fumure animale (tableau 3).

Dans la majorité des situations de lazone de savanes, la jachère de longuedurée n'est plus envisageable. L'entre­tien de la fertilité du sol repose essen­tiellement sur les apports de fumure

de l'intensification des systèmes decultures (DUeUE et DOUNIAS,1997).

Evolution de la fertilité

des sols cultivés

.~ 1,6a.~ 1,4

8.. 1,2a.

J1 1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

O+--,---,--.-.-----,-----,,-,-,---,--,---,----.---r---r-,-,--,--,----,---,---,

1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997Années

plus pluvieux (juillet et août), lespaysans ont plutôt à craindre lesinondations ou un enherbementexcessif. Les risques de pullulationd'insectes ou de maladies ne sont pasà négliger. Enfin, des pluies tardivesen novembre ne sont pas à écarter etpeuvent provoquer une perte derécolte importante. Ces événements

. sont difficilement prévisibles et lepaysan, si ses réserves en terre le per­mettent, privilégiera un accroissementdes surfaces emblavées au détriment

Pratiques paysannesde fertilisation minérale du cotonnier

nO 18 - Juin 1998

Le cotonnier est généralement fertiliséavec un apport d'engrais complet etd'urée; les doses utilisées sont trèsvariables à l'échelle d'une région oumême d'une exploitation. Deux raisonsexpliquent le fait que les doses moyennesd'engrais appliquées sont inférieures àcelles recommandées. Les paysansreçoivent une quantité fonction de lasuperficie qu'ils ont déclaré vouloir faire,mais les superficies réellement seméesdépassent souvent les prévisions. Unepartie de l'engrais livré pour le coton estdétourné vers les céréales ou la cultured'oignon.

Les paysans déterminent la dose d'engraispour chaque parcelle de cotonnier enfonction de trois facteurs (LENDRES, 1992 ;SIGRIST, 1992 ; COLNARD, 1995) :- la fertilité du sol. Un cotonnier cultivésur un sol fertile reçoit moins d'engraisque celui installé sur un sol en voie

Agriculture et développement

d'épuisement. Sur un terrain très dégradé,l'agriculteur renonce à cultiver du coton,ou il le fait sans engrais, sachant quel'efficience de la fumure sera médiocre;- la date de semis. Un coton semétardivement, entre le 20 juin et le10 juillet, peut recevoir plus d'engraisqu'un cotonnier semé tôt, car le paysanestime que la culture rattrape le retard prisau départ. Mais, pour des semis trèstardifs, après le 10 juillet, il n'apporte plusqu'une faible dose car l'espérance derendement est alors réduite;- la probabilité que la culture échoue. Sile risque d'inondation ou de destructionpar le bétail divagant est élevé ou, plussimplement, si la culture a été mise enplace dans de mauvaises conditions (soltrès enherbé), l'agriculteur choisitd'apporter une dose limitée d'engrais.

Ces règles sont assez fréquentes mais nongénéralisables. Elles visent à valoriser au

mieux une quantité limitée d'engrais et lepotentiel productif du sol (figures 3 et 4).

Au lieu de favoriser les parcelles àpotentiel de production élevé en leurappliquant de fortes doses d'engrais, lesagriculteurs optent plutôt pour l'obtentiond'un rendement moyen sur l'ensembledes parcelles et une dilution des intrants.Toutefois, en cas d'échec (mauvaiselevée, faible développement des plantes),des techniques d'ajustement existent,comme l'association du niébé aucotonnier. On pourrait exposer unraisonnement similaire pour la culture demaïs. Dans tous les cas, le paysan essaied'obtenir un maximum de production deses parcelles en prenant le moins derisque possible. Ces règles de gestion de lafertilisation des cultures sont donccomplexes et peuvent évidemmentévoluer en fonction de la disponibilité enterre et en main-d'œuvre de l'agriculteur.

stratégie paysanne

Tableau 2. Quelques caractéristiques de la fertilisation du cotonnier (N-P-K + urée) observées en milieu paysan, en kg/ha.

Recommandationsdes sociétés cotonnières

Quantités moyennesutilisées

Apport complémentairede fumure organique

Bénin (II

200

136

marginal,moins de 5 %des parcelles

Burkina Faso (21

200

167

négligeable

Cameroun (31

100 ou 200 en zone sèche250 en zone plus humide

118 en zone sèche

170 en zone plus humide

en progression,moins de 5 %des parcelles

Mali (4)

200

159

fréquent,25-30 %des parcelles

Sources: (1) COLNARD, 1995 ; (2) LENDRES, 1992 ; (3) SIGRIST, 1992 ; (4) GIRAUDY 1993 et 1995.

Tableau 3. Estimation des bilans minéraux en zone cotonnière, en kg/ha.

Situations et sources Niveau d'analyse N P K

Mali sud, zone cotonnière zone cotonnière - 25 0 - 20(VAN DER POL, 1991)

Mali sud, cercle de Koutiala 255 exploitations - 38 - 4 non évalué(CAMARA, 1996) agricoles

Nord Cameroun, région de Guider zone cultivée - 12 - 4 - 11(DUGUE, 1998) du terroir de Héri

o 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220

Engrais lkg/ha}

Figure 3. Variabilité des doses de fumure minérale sur cotonnier au Cameroun.

Suivi de 73 parcelles dans 25 exploitations agricoles (1996).

vements de résidus de culture. Le

même constat pourrait être fait dansla zone soudano-sahélienne : les

exportations minérales dues auxrécoltes sont moindres mais les

apports de fumure minérale sont négli­geables. Dans le contexte écono­mique actuel, il est peu probable queles paysans augmentent leur consom­mation d'engrais minéral. Sans perdre

l'intérêt des acquis disponibles pource type de fertilisation, il sembleraisonnable de mettre un accent

particulier sur un ensemble de solu­tions techniques permettant d'entre­tenir la fertilité des sols cultivés:fumure animale, recyclage de la bio­

masse végétale (paillis, fabrication decompost et de fumier), agroforesterieet contrôle de l'érosion hydrique.

L---,--- ---,__~

1~~ j~30

""tJCIl 25

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Z 15

10

5

O~-f--

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précoce très tardive

Date de semis

forte faible très faible

Fertilité du sol

faible fort

Risque d'échec

Figure 4. Ajustement de la dose d'engrais sur cotonnier par les paysans.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

srratégie paysanne

Les autres pratiquesde fertilisationet d'entretien dela fer ilité des solsLa plupart des agricullteurs disposentd'une quantité limitée de fumure, bien,en deçà celle qu'il serait souhai­table d'apporter. [1 s essaient de5 adapter à la baisse de la fertilité dusol en valmi ant les ressources localesde fumure (poudrette, ordures) et endiversifiant leurs systèmes de culture(mise en aleur des bas-fonds). Dans1 même temps, ils doivent faire face àd'autres contraintes majeur s cl la pro­duction : les stress hydriques en zoneoudano-sahélienne et l'enherbement

exc ssi lié à l'abêllldon de la jachèreen zone soudanienne.

Limiter le ruissellement

et l'érosionDans les réions soudano-sahél iennes,caractérisées par une pluviométriesouvent déficitaire et des pertes en eaupar ruissellement importantes, les pay­Se ns ont largement adopté les tech­niqlle~ de conservation des eaux etdes suis (Yatenga et plateau central auBurkina Faso, région de Kayes auMali, vall 'e d Keita au Niger). Leurobjectif principal est de sécuriser l'J:i­mentalion en au des cultures. A cesdispositifs anti-érosifs, est associée deplus en plus souvent la fumure orga­nique, et plus rarement le paillage desurfa e, pratiques qui améliorent lastructure et la fertilité chimique du sole surface. L'extension de ces pra­tique à j'ensemble des zones de

cl anes touchées par l'érosionhydrique est à encourager.

Modifier les assolements

et développer

les associations de cultureLes paysans s' daptent à la baisse delerlilité du sol en modifiant leur asso­lem n. En zone cotonnière, ils privi­l 'gi nt les cultures peu exigeantes

mme l',ua hide et le sorgho sur les

terrains peu fertiles. Les associationsde culture sont aussi plus fréquentes.Le niébé valorise la lumière, les res­sources en eau et en éléments miné­raux plus facilement disponibles sousun couvert peu développé decéréales. Les variétés rampantes deniébé couvrent rapidement le sol etlimitent l'enherbement et l'émergencede Striga hermontica. Lorsque lepaysan considère que le contrôle del'enherbement devient difficile et tropcoûteux en temps (en cas de prolifé­ration de Commelina benghalensis parexemple) il peut avoir recours excep­tionnellement à la jachère de courtedurée (2 ans) qui réduira le degré desalissement de sa parcelle.

Valoriser la fumure

organiqueL'utilisation massive de la fumure ani­male par les agro-éleveurs est observéelorsqu'ils ne peuvent plus augmenterleur surface cultivée. Malgré l'accrois­sement des effectifs d'animaux d'éle­vage dans les exploitations agricoles,les disponibilités en fumure animaletraditionnelle (poudrette) ne permettentde fertiliser que 7 %, voire au mieux15 %, de l'espace cultivé chaqueannée (DUGUE, 1996). L'éloignementdes parcelles et le manque de maté­riels de transport amènent les paysansà apporter la fumure organique tou­jours sur les mêmes parcelles prochesdes enclos des bovins et des petitsruminants. Le potentiel organique estmal valorisé, les pertes sont encore éle­vées et des progrès sont envisageables.Un accent particulier doit être mis surle recyclage du reliquat de biomassevégétale non consommé par le bétail,en fumier et en compost. Ce reliquatest actuellement brûlé (DUGUE,1998). La qualité de ces fumures orga­niques pourrait être améliorée en yadjoignant du phosphate naturel tri­calcique produit localementSénégal, Mali, Burkina Faso (MON­TANGE etal' I 1998).

Développer les parcs arborésAfin de valoriser la production debois, de fourrage et surtout de fruitsde certains arbres, les paysans ont

choisi de les conserver dans les zonesde culture et ont ainsi constitué desparcs arborés à base de Faidherbiaalbidal Buthyrospermum parkii,Prosopis africanal etc. Aujourd'hui etdans bien des situations, les parcsarborés sont en régression du faitd'une augmentation des prélèvementsde produits utiles et de la mécanisa­tion des opérations culturales quidétruit une partie des jeunes poussesd'arbres. Dans quelques situations, onnote toutefois une extension spon­tanée du parc arboré à base deFaidherbia albida comme au Nord­Cameroun ou dans les régions où desprojets de développement ont encou­ragé la protection des jeunes arbres(région de Dosso au Niger) (PELTIER,1996). Si les paysans reconnaissentl'intérêt des parcs arborés tradition­nels, ils n/ont jamais adopté la tech­nique de culture en couloirs associantcultures et lignes d'arbres dont lesémondes apportent de la matièreorganique au sol. Cette techniquesemble plutôt adaptée aux zones plushumides.

Les plantes de couverture

et les jachères améliorées

L'utilisation de légumineuses fixatricesd'azote couvrant le sol en saison despluies comme en saison sèche réduitl'érosion hydrique, favorise l'activitébiologique des sols et fournit desquantités importantes de matière orga­nique et d'éléments minéraux dansl'horizon de surface. Ces légumi­neuses peuvent être utilisées commeplante de couverture entre deux cyclesculturaux ou en culture pure commejachère de courte durée (2-3 ans). Cesinnovations, largement développéesdans les systèmes de cu lture manuelled'Amérique centrale et dans lessystèmes de culture mécanisée auBrésil, sont encore au stade d'expéri­mentation ou de prévulgarisation enAfrique sub-saharienne (GRIFFON,1997 ; AZONTONDE et al., 1998).D'un point de vue agronomique, ellessemblent prometteuses, mais il ne fautpas négliger les contraintes à leuradoption : la destruction de la bio­masse en saison sèche par les feux debrousse et sa consommation par le

Agriculture et développement

bétail divagant. L'amélioration desjachères peut aussi être envisagée parla plantation de légumineuses arbo­rées (HARMAND et NJITI, 1998).

Pour une approcheglobale desproblèmes de gestionde la fertilité du sol

Des techniques

complémentaires

Actuellement, les structu res de déve­loppement et les paysans attachent deplus en plus d'importance à l'aména­gement des terroirs et à la lutte contrel'érosion, considérés comme un préa­lable au développement d'une agri­culture durable. Par ailleurs, le manquede trésorerie pour l'achat des engrais,les faibles disponibilités en fumure ani­male et la nécessité de pratiquer lavaine pâture en saison sèche impli­quent de développer différentes pra­tiques de gestion de la fertilité du solau sein de l'exploitation et du terroir.

La gestion de la ferti 1ité du sol fondéeuniquement sur la fertilisation miné­rale peut entraîner une acidificationdes sols, en l'absence de chaulage, unebaisse rapide du taux de matière orga­nique, voire une toxicité aluminique(PIERI, 1989). L'entretien du statutorgan ique des sols constitue un élé­ment majeur de la durabilité des sys­tèmes de production. Pour cela, lesexploitations agricoles doivent aug­menter leur production de biomasse(résidus de culture, cultures fourra­gères) ainsi que l'élevage, de façon àaccroître le recyclage de cette bio­masse et la fabrication de fumure orga­nique. Des méthodes complémentairesde gestion des sols n'ayant pas recoursà l'élevage peuvent être aussi déve­loppées sur certaines parties du terroirou de l'exploitation: parcs arborés,paillis, jachère améliorée dans leszones où la pression foncière estmoindre.

Les contraintes

à leur adoptionPour mettre en œuvre ces méthodescomplémentaires, les agriculteurs et leséleveurs doivent modifier leurs pra­tiques de conduite des troupeaux ensaison sèche et mettre au point de nou­velles règles de gestion collective del'espace. L'autre contrainte majeure estl'accroissement de la charge en travaildurant la saison sèche, au moins dansun premier temps: gardiennage rap­proché du bétail, mise en place desaménagements anti-érosifs, protectiondes jeunes arbres, fabrication de lafumure organique, enclosure de cer­taines parcelles, lutte contre les feux.Les paysans hésitent très souvent àmobiliser cette quantité de travail sup­plémentaire parce que l'impact de laplupart de ces innovations ne se faitsentir qu'après plusieurs années. Parailleurs, la rentabilité économique deces investissements, ainsi que de lafumure minérale, dépend de lagarantie de vendre les productions àdes prix rémunérateurs et à l'abri detrop fortes fluctuations.

Des appuis aux producteurs,

différenciés selon les régionsCes propositions techniques concer­nent les systèmes de production desrégions où les réserves en terre sont trèslimitées. C'est dans ces situationscaractérisées par des systèmes deculture continue que les paysans ontle plus de mal à faire face à la baisse defertilité des sols. Ces situations sontdonc prioritaires, d'autant plus qu'ellesrassemblent la grande majorité de lapopulation rurale. Toutefois, il ne fautpas perdre de vue que des espaces peupeuplés existent encore, maisaccueillent de plus en plus de paysansmigrants. Dans ce cas, les populationsrurales (autochtones et allochtones)doivent mieux se concerter pour déter­miner des règles d'utilisation des terrespour maintenir la fertilité du sol àmoindre coût et, en particulier, pré­server la pratique de la jachère.

Ces différentes solutions de gestiondoivent être largement développées.Mais le recours à la fumure minéralene doit pas être abandonné, en parti-

stratégie paysanne

culier face à la carence des sols enphosphore. Du fait du désengagementdes Etats et des évolutions à venir desfi 1ières coton nières (privatisation,restructuration), des mécanismesd'appui au secteur privé et aux orga­nisations paysannes doivent être misen place pour accroître la consomma­tion en engrais dans ces régions.

Les mécanismes d'intervention doiventse différencier selon les spécificités dechaque région - importance de l'éle­vage, érosion hydrique plus ou moinsmarquée. Très schématiquement, enzone soudano-sahélienne, l'accent estmis sur l'amélioration de l'alimentationhydrique des cultures, le développe­ment des parcs arborés et l'intensifica­tion des systèmes de culture de bas­fond. En zone soudanienne, àpluviométrie plus favorable, les margesde progrès sont plus importantes du faitde la possibilité dlaccroître l'utilisationdes engrais et la production de bio­masse fourragère ou recyclable direc­tement en fumure organique.

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n° 18 - Juin 1998

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Résumé... Abstract... Resumen

n° 18 - Juin 1998

P. DUGUE - Gestion de la fertilité et stratégiespaysannes. Le (as des zones de savanesd'Afrique de l'Ouest et du Centre.l'accroissement démographiqueconstitue le facteur principalde l'agriculture des zones de savanes d'Afrique sub­saharienne. la raréfaction des terres cultivables entroÎnedans bien des cas l'abondon de la jachére de longue durée.les politiques agriroles dans ses régions ont eu pour obiecti~

le développement des cultures d'exportation (coton,arachide, ... )et l'intensification des systémes de culture grâceà l'organisation d'oppuis aux filiéres et aux producteurs(intranls subventionnés, crédit agricole, vulgarisation demasse). Aujourd'hui les Etals remellenl en question cespolitiques d'inlervention en milieu rural. Une analyse dediverses éludes des praliques paysannes de fertilisation descultures apermis de mellre en évidence les fartes contraintesà l'utilisation des engrais minéraux en zone soudano­sahélienne. En zone soudanienne, l'utilisalion des engraisreste importante dons les régions où les sociétés cotonniéresen assurent l'approvisionnement àcrédit. D'aulres pratiquesd'entretien de la ferlilité des sols sont donc à promouvoir:dispositifs anti·érosifs pour limiter le ruissellement ell'érosion; modification des assolements et associationsculturales; valorisation de la fumure organique; panarborés, planles de couverture et jachéres améliorées decourte durée. Une approche globale des problèmes degestion de la fertilité du sol est praposée : association detechniques complémentaires, identifirotian des con1raintes àl'adoption des techniques ; proposition d'appuis auxproducteurs, différenciés selon les régions.

MOis-clés: lertilité, fertilisation, lechnique culturale, conseiltechnique, société rurale, marché, zone tropicale.

Agriculture et développement

P. DUGLIE - Soi! fertility management andsmallholder strategies. Example: savannah zonesin West and Central Afri(a.Population growlh is the main factor affecting agriculture inthe savannah zones of sub·Soharan Africa. The increasingsrorcity of plantable land olten leads for mers to abandonlong-term lallow. Agriculturol policies in these regions havebeen oimed al developing export crops (collon, groundnut,etc) and intensifying farming systems by organizing supportfor different crops and farmers lsubsidized inputs,agricultural credit, mass extension). The counI ries concernedare beginning ta question the wisdom of these interventionpolicies in rural environments. An analysis of various studiesof smallholder crop ferlilizalion praclices revealed slrongconstrain1s on the use of minerol ferlilizers in the Sudan·Sohelian zone. In the Sudanese zone, lertilizer use is highin regions where collon companies provide supplies oncredit. Other ways 01 maintaining soil fertility thereloreneed to be promoted: anti·erosion measures to limit runoffand erosian; modification 01 ratation and intercroppingsystems; use of arganic fertilizers; arboreous parks, covercrops and short-term improved lollow. An overall approachto soil fertility management problems is proposed:combining complemenlary te<hniques, idenlifying (onstraintson the adoption 01 such techniques, oflering producersdifferent types of support depending on the region.

Keywords: fertility, fertilization, crop technique, economy,technical advice, rural society, market, tropical zone.

P. DUGUE - Manejo de la fertilidad y estrategias(ampesinas. El (aso de las zonas de sabanasde Afri(a dei Oeste y dei Centro.El incremento demognlfico es ellactor principal de evoluci6nde la agricultura de los zonas de sabanas de Africa sub­sohoriana. la rorelocciàn de las fierras cultivobles lIeva enmuchos cases a abandonor el barbecho de lorgo duraci6n.los polilicas ogricolos en estes regiones tuvieron por objelivodesarrollor cultivos de exporloci6n (algodàn, mani ...) eintensilicar sistemos de cultivo gracios 010 orgonizaciàn deapoyos a los sectores y a los producfores (insumossubvencionodos, crédito ogricolo, divulgoci6n de mosa). Hoyen dio, los Estades ponen en telo de juicio estas politiros deintervenciàn en zonos ruroles. Un an61isis de varies esludiosde los pràclicos campesinos de fertiliza(iàn de les cultivos hopermilido evidenciar los luertes Iimitaciones para utilizarlos abonos minerales en zono sudano-saheliana. En zonasudanesa, la utilizoci6n de obonos sigue siendo importanteen las regiones donde las empresos algodoneras aseguran suabastecimiento a plozos. Por 10 tonto, se tienen que preverolras pr6clicos de mantenimienlo de la lertilidad de lossuelos: dispositivos anti-erosivos para limitar la orroyada yla erosiàn; modificoci6n de los rotaciones de cultivos yasociaciones de cultivos; valorizociàn dei obono orgànico;porques con orboles, plantas de coberlura y barbechosmejorodos de corto duraci6n. Se propone un enloque globalde los problemas de monejo de 10 fertilidad dei suelo:asociaci6n de lécniros complementarias, identificaci6n delos limitaciones poro 10 adopci6n de técnicas; propuesta deapoyos a los prcductores, dilerenciados ocorde a losregiones.

Palabras-claves: lertilidod, lertilizociàn, técnica de cultiva,economia, consejo lécnico, sociedad rurcl, menado, zonatropical.

Effets de Jacheresagroforestiè es sur les propr"étésd'un sol ferrugineux et surla production céréa iere

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Sur les sols ferrugineux tropicaux, les travaux

agronomiques ont montré que la seule fertilisation

minérale ne permet pas, à long terme, le maintien ou

l'augmentation des rendements à cause de la baisse

du stock de matière organique de ses sols et

de la dégradation des propriétés physiques, chimiques

et biologiques qui y sont liées (PIERI, 1989).Le recours à des voies biologiques pour gérer

durablement la fertilité des terres de savane semble

une nécessité. Les jachères agroforesl'ières peuvent

raccourcir le temps de jachère naturelle: les effets

attendus sont d'une part la restauration de la ferl'ilité,

en agissant sur l'ensemble des cycles biogéochimiques,

et d'autre part une produdion de bois ou

d'un autre produit, comme la gomme arabique.

J. -M. HARMAND

Ci rad-Forêt, Irad, BP 222, Moroua, Cameroun

C. F. NJITI

Irad, BP 415, Garoua, Cameroun

En zone de savane d'Afrique sub­

saharienne, la jachère fait partie

des pratiques agricoles tradi­

tionnelles, mais sa place dans les

systèmes agraires est aujourd'huifortement remise en question. L'aug­

mentation de la pression sur les res­sources fait qu'elle est souvent surex­

ploitée et sa durée se raccourcit, si

bien que son efficacité dans la restau­

ration de la fertilité des sols s'en trouve

réduite. Néanmoins, si le recours à la

jachère longue diminue de plus en

plus, il subsiste toujours des étendues

dégradées qu'il faut gérer au mieux.

Les effets des jachères naturelles sur lespropriétés chimiques des sols ont étéétudiés depuis de nombreuses années.D'après différents auteurs (GREEN­LAND et NYE, 1959; MOREL etQUANTIN, 1964 ; JAIEYEOBA, 1988 ;FELLER et al., 1993), les effets sont lentset on ne peut espérer augmenter nota­blement les stocks organiques des solsque par des jachères de plus de 5 ans,voire 7-8 ans. Les recherches sur ceseffets sont loin d'être achevées et sur­tout nuancées en fonction des situationset des types de jachère (OUATTARA etal., 1997). Dans de jeunes jachères, defaibles variations du stock organique dusol pourraient avoir une influence surles processus rapides du sol comme lescycles de minéralisation et d'immobili­sation de l'azote, les transferts de nutri­ments vers des formes assimilables oul'organisation des constituants du sol(FELLER et al., 1993). Enfin, très peu detravaux sont décrits sur les effets dejeunes plantations forestières à based'espèces à croissance rapide. Un cer­tain nombre de questions se pose quantà la capacité de ces plantations d'accé­lérer les processus de restauration de lafertilité des sols:

- en quelques années, une espèceligneuse fixatrice d'azote peut-elleamél iorer notablement le comporte­ment de la culture suivante?

- la simple protection de la terre contrele feu et le pâturage n'est-elle pas aussiefficace que la plantation d'arbres?

- l'exploitation de la jachère pour lebois ne peut-elle pas nu ire à la restau­ration de la fertilité?

jachère agroforesllère

Contexte et objectifsde l'étude

Dilns la région de Garoua auCameroun, les populations immi­grantes, venant de zones sah' 1ien nesplus peupl 'es, défrichent la savanearborée et développent un système deculture à base de cotonnier et céréales.En moins d'une dizaine d'années, surces terrains ferrugineux sableux, dessignes de fatigue des sols apparaissent,l' rendements baissent et la terre estfJ u à peu abandonnée. Il s'en suit denouveaux défri -hements, tandis que lazone abandonnée est soumise au pâtu­ré.1ge et au feu, (acteurs peu ou pascontrôlés ralentissant la régénérationde la végétation et la remontée biolo­gique des éléments minéraux.

Pour répondre aux questions énoncéesprécédemment, il a été décidé, dans leca re du Projet de recherche Garoua(Ira, Irzv, Cirad)I, d'installer en 1989 undispositif expérimental d'étude de laja -hère agroforestière et de le su ivrejusqu'en 1995. Cette recherche se pour­suit depuis 1996 dans le cadre d'uneaction inter-instituts (Orstom, Cirad,Cnr ')1. La présente étude a pour objectifde comparer les effets de diverses

s è es ligneuses sur les caractéris­tiques physiques, chimiques et biolo­giques du sol et sur la productivité decultur 5 de cér'ales. Sont comparées àune ja hère naturelle herbacée protégéeantre le feu et le pâturage, des jachères

plantées en A acia polyacantha, Sennasiam a et Eucalyptus camaldulensis.Dans la suite de l'énoncé, les troisespè es 1igneuses seront désign' s parIpur nom de genre pour ne pas alourdir1 te te.

La conduitede l'expérimentation

Le site d'étudeLe dispositif expérimental est situédans le village de Ngong au sud deGaroua. Au cours de la périoded'étude, la pluviométrie moyenneannuelle du site a été de 1 050 milli­mètres. Le sol (tableau 1), de type fer­rugineux, formé sur des grès duCrétacé Moyen, est en surface pauvreen matière organique et très sableux;en profondeur, la texture plus argi­leuse correspond à une plus granderichesse minérale.

Le protocole expérimentalAprès 8 années de jachère surpâturée,la végétation ligneuse à base de com­brétacées et d'anonacées est très peudéveloppée. Parmi les principalesespèces herbacées, on rencontreSpermacoce spp., caractéristiquesd'une pression pastorale excessive. Laprotection contre le feu et contre lepâturage conduit, après trois à quatreans de jachère, à une formation her­bacée à Andropogon gayanus.

Les espèces 1igneuses plantées sontbien adaptées au milieu et présententune croissance rapide. Sur le dispo­sitif, les arbres ont été installés en1989, dans les cultures, 2 ans avantd'arrêter celles-ci. La mise en jachèrea eu 1ieu en 1991 avec protection despeuplements contre le feu et lepâturage; les herbacées n'ont pasétouffé les jeunes arbres, qui avaientdéjà deux ans. Cette technique d'ins­tallation des arbres avait été expéri-

mentée auparavant avec succès parPELTIER et EYOG MATIG (1988).

Les parcelles ont été cultivées en ara­chide en 1989 puis en cotonnier en1990. Le dispositif est un split-plot à2 niveaux et 3 répétitions. Le premierfacteur est la durée de jachère: 2 ans(remise en culture en 1993) et 5 ans(remise en culture en 1996). Ledeuxième facteur est le type dejachère.

Les dimensions des parcelles unitairessont de 28 m x 28 m et celles des par­celles utiles (hors bordures) de 20 m x20 m. Les plantations d'arbres ont étéeffectuées à écartement de 4 m x 4 m,soit une densité de 625 pieds par hec­tare - 49 arbres par parcelle.L'espèce Senna n'ayant pas été prévuedans le dispositif initial, elle a été ins­tallée en 1990 en contiguïté de larépétition 3. Pour cette parcelle, lamise en jachère a eu lieu en 1992.

En mai 1993, les jachères de 2 ans,correspondant à 4 ans d'âge pour lesplantations ligneuses, ont été exploi­tées. Après exportation du bois dediamètre supérieur à 3 centimètres,les résidus d'exploitation ont étéétalés su r les parcelles, pu is brû lés

1. Significations des sigles institutionnels.Ira et Irzv, instituts de recherchecamerounais, sont aujourd'hui regroupésdans l'irad, Institut de la rechercheagricole pour le développement(Cameroun).Cirad : Centre de coopérationinternationale en recherche agronomiquepour le développement (France).Orstom : Institut français de recherchescientifique pour le développement encoopération (France).Cnrs: Centre national de la recherchescientifique (France).

Tableau 1. aractéristiques chimiques du sol de Ngong après la ans de culture continue.

Horizon Argile tOlal N total pH eau Ca 2+ M g2+ S*(cm) + limons fins (mg/g (mwg (meq/l 00 g)

(o,{,) de sol) de sol)

0-20 9,2 2,5 0, 5,83 0,79 0,18 0,06 1,052 -40 11,7 1,8 0,24 5,54 0,49 0,12 0,04 0,6840-60 20,3 1,6 0,23 5,17 0,93 0,28 0,07 1,3060-70 29,9 1,7 5,75 1,79 0,56 0,07 2,4570-g0 36,4 1,6 5,87 2,29 0,80 0,06 3,17

5: rnme des bases échangeables (Ca2+ + M g2+ + K+ + Na+) ;C, T : capacité d'échange cationique, S/T : taux de saturation.

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

CEC* S/T

1,28 0,810,84 0,81l,59 0,822,66 0,923,38 0,94

jachère agrofores ière

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Deux valeurs indexées d'une mêrpe lettre ne sont pas différentes au seuil de 5 %.ACP : Acacia, SEN: Senna, EUC: Eucalyptus, JHP: jachère herbacée protégée,CULT: culture continue.

Tableau 2. Densités apparentes de l'horizon 0-5 cm des sols des différentessituations en 1995.

par rapport à la culture continue(tableau 2). Il existe une corrélationsignificative (r = - 0,65 ; P < 0,001)entre la densité apparente et la teneuren carbone du sol, signifiant que laporosité du sol augmente avec l'incor­poration de matière organique au sol.Cette situation peut être due à plu­sieu rs processus:- la minéralisation des débris végé­taux inclus dans le sol, créant despores;- l'activité de la faune du sol favori­sant la formation de micro-galeriessouterraines;- la formation de microagrégats plusstables sous l'effet des apports orga­niques.

Amélioration des teneurs

en carbone et en azote après

4 ans de jachère à AcaciaLe tableau 3 donne, après 4 ans dejachère, les teneurs du sol en carboneet azote. Les différences significativesde teneur en carbone entre les typesde jachère sont limitées à la profon­deur de 20 centimètres. Pour lesmodes de gestion du sol, il n'y a pasde différence en dessous de 40 centi­mètres. En accord avec les résultats del'analyse de variance, les traitementsse classent, par rapport à leur actionsur le carbone et l'azote du sol, selonl'ordre décroissant suivant: Acacia>jachère spontanée herbacée ~

Eucalyptus > culture continue(remarque: Senna est hors dispositif).

Ces résultats sont confirmés parl'étude des variations2 des teneurs encarbone et azote de l'horizon 0-20

2.Durant la phase de culture, onconsidère généralement que la perte decarbone organique au cours du temps estproportionnelle à la quantité de carbonepréexistante et correspond à l'équationdC/dt = - k C, k étant la constante de perteapparente de l'humus du sol (JENNY,1950). Selon la formule précédente, lateneur en carbone va chuter en n annéesselon un rythme annuel k, donné par larelation: k (%) = [(Ln Co - Ln Cn)/n] 100.avec Co carbone organique initial, et Cnaprès n années. Dans cette étude, lecarbone organique, représentant 93 à96 % du carbone total, a été confonduavec ce dern ier.

CULT

1,44a

JHP

1,33 c

profondeur. En dessous, un seuléchantillon par parcelle a été réalisé.La densité apparente a été déterminéeen 1995, pour chaque horizon, avecla technique du cylindre - 6 répéti­tions dans 2 fosses pédologiques surchaque parcelle et chaque horizon.

Les analyses chimiques des sols ontété exécutées au laboratoire du Ciradà Montpell ier (France). Le fractionne­ment granulométrique de la matièreorganique du sol - séparation desmatières organiques à caractèrevégétal figuré (diamètre supérieur à20 fJm) de celles liées aux colloïdesminéraux (diamètre inférieur à 20 fJm)et analyse du contenu - a été réaliséau Laboratoire de comportement dessols cultivés (Lcsc) de l'Orstom àMontpellier. La méthode utilisée a étécelle recommandée par FELLER(1995) pour les sols sableux à faiblestabilité structurale.

La minéralisation de l'azote du sol aété mesurée in situ durant toute lasaison des pluies 1995 sur l'horizon0-20 centimètres selon la méthode uti­lisée par BERNHARD-REVERSAT(1982).

Les effets sur les sols

La mise en jachère améliore

la porosité du sol en surface

La densité apparente est inversementliée à la porosité du sol. Dans notreétude, les variations significatives dedensité apparente entre les différentsmodes de gestion du sol sont limitéesà la profondeur de 5 centimètres. Lesplus faibles densités obtenues sousAcacia, jachère herbacée protégée etSenna indiquent une plus forte poro­sité du sol que sous Eucalyptus, oùelle est tout de même améliorée

EUC

1,37 b

(SEN)

(l,32)

ACP

1,32 c

L'étude des sols

En 1996, on a procédé de la mêmemanière que précédemment pourl'exploitation des jachères de 5 ans,qui correspondaient à des plantationsligneuses de 7 ans. Le labour en trac­tion animale a été effectué avant lesemis du maïs.

avec la litière. Le labour en tractionanimale a été effectué dans de bonnesconditions malgré les racines et lessouches des arbres. La culture decotonnier a été pratiquée selon l'iti­néraire technique préconisé par laSodecoton (société de développementcotonnière) : 200 kilos par hectared'engrais complet N-P-K-S-B (formule15-20-15) et 100 kilos d'urée. En2e année de remise en culture (1994),le sorgho a été installé sur les mêmesparcelles en semis direct, sans labourni engrais.

En juin 1989, avant la mise en placede l'essai, l'estimation des teneurs dessols en différents éléments a été faitesur des échantillons composites dequatre prélèvements par parcelle, auxprofondeurs 0-20 et 20-40 centimètres.

Les processus d'humification et dedécomposition ayant lieu préféren­tiellement dans les horizons supérieursdu sol avec l'incorporation de la litièreet le renouvellement racinaire, leschangements attendus des matièresorganiques du sol et des caractéris­tiques qui y sont liées se situent doncplutôt en surface avec probablementun gradient vers la profondeur. Aussi,en 1995, après 4 ans de jachère, nousavons subdivisé l'horizon 0-20 centi­mètres: analyses à 0-10 et 10-20 cen­timètres et prélèvement de l'horizon0-5 centimètres. Dans chaque par­celle, 2 échantillons composites de 8prélèvements ont été effectués parhorizon jusqu'à 60 centimètres de

jachère ogroforestière

Tableau 3. Carbone total et azote total du sol en juin 1995, après 4 ans de jachère. Les analyses de variance sont faitesindépendamment pour chaque horizon. Les lettres a, b et c indiquent les groupes homogènes.

-------------------------1Profondeur Acacia Jachère herbacée Eucalyptus(cm) protégée

Carbone total (mg/g de sol)0-5 5,3 a 4,9 ab 4,0 b0-10 4,1 a 3,4 b 3,1 bc10-20 3,0 a 2,6 ab 2,3 b20-40 2,5 a 2,1 ab 1,9 ab

Azote total (mg/g de sol )

0-5 0,46 a 0,42 ab 0,35 bc0-10 0,38 a 0,34 a 0,34 a10-20 0,30 a 0,27 a 0,25 a20-40 0,29 a 0,24 b 0,23 b

Culture continue

3,0 c2,6 c2,4 b1,8 b

0,30 c0,27 b0,25 a0,24 b

Seuil designification

0,00020,00030,040,1

0,00140,00040,240,0165

centimètres au cours de la période dejachère (figure 1). Les teneurs initialesde chaque parcelle, déterminées àpartir d'un échantillon composite aumoment de la plantation des arbres,sont comparées aux analyses de 1995faites sur les mêmes parcelles.

La figure 1 indique, pour l'horizon0-20 centimètres, une baisse significa­tive de la teneur en carbone enculture continue de 0,6 milligrammepar gramme de sol en 6 ans, soit untaux k de dégradation de la matièreorganique de 3,6 % par an. Si onapplique ce taux aux autres traitementspour la période 1989-1991, on endéduit les teneurs en carbone du soldes différentes parcelles en 1991 avantla mise en jachère. A partir de cettedate, la teneur en carbone augmentede façon hautement significative sous

Acacia (1 mg/g de sol en 4 ans). Il fautpréciser que l'augmentation en carbonede 1989 à 1995 est également signifi­cative (f1C = 0,8 mg/g de sol etP = 0,008). Aucune variation significa­tive n'est perceptible sous Eucalyptuset jachère herbacée. Il semblerait queces traitements permettent de maintenirun stock organique constant del'horizon 0-20 centimètres, contraire­ment au traitement culture. Cetteapproche diachronique confirme l'effetsuperficiel de la jachère naturelle surles teneurs en carbone et azote du solet la supériorité d'Acacia.

L'azote montre des variations ana­logues à celles du carbone mais pro­portionnellement moins élevées et àpeine significatives dans le cas de laculture et d'Acacia.

L'augmentation des teneurs

en carbone et en azote

est essentiellement due

aux débris végétauxDe l'étude du fractionnement granu­lométrique des matières organiquesdu sol réalisée par HARMAI\JD (1997),nous retiendrons les points suivants:- les augmentations des teneurs en car­bone et azote du sol avec les diffé­rentes jachères et en particulier Acacia,sont dues surtout aux débris végétauxdu sol de taille supérieure à 50 IJm ;- Senna montre une teneur en débrisvégétaux du sol (supérieurs à 50 fJm)plus proche de celle de la jachère her­bacée que d'Acacia;- le plus faible rapport C/N des débrisvégétaux du sol sous Acacia par rap-

Agriculture et développement • n° 18 - Juin 1998

Figure 1. Variation des teneurs en carbone et azote totaux de l'horizon 0-20 cm du sol, entre 1989 et 1995. Une variation ~

différente de 0 l~ cfc- 0) correspond à une variation significative de C ou de N entre 1991 et 1995.

1995Année

19931991

6 = + 0,05 p = 0,09

~ P~}h'Ot 6 = - 0,006 P = 0,06

Valeurs calculée, à la datede la mi,e en iachère

1989

0,2

0,25

0,15 -'--------,------,--------;,--.------.------,--------,

~ 0,40>

'1:J

~0,35m.sz 0,3

1995Annèe

Culture continue *- Eucalyptus ... Jachère herbacée protégée

6=+1 p=0,005

6 = - 0,4 P = 0,049

1993

-B- Acacia

19911989

2,5

2

1,5 ..L._---,-_-,--_---,__,--_---,--_-,--_-----,

~ 40>

'1:J

~ 3,5m.su 3

port aux autres systèmes pourraitexpliquer la plus grande disponibilitéen azote minéralisable du sol égaIe­ment observée dans cette étude.

Peu de répercussions

sur la capacité d'échange

cationique et les autres

caractéristiques minérales

du sol

De façon générale, en 1995, pourl'horizon 0-10 centimètres, les carac-

téristiques du complexe absorbant:CEe somme des bases (5), teneurs enMg++ et Ca++ sont corrélées positive­ment avec le carbone (0,7 < r < 0,91 etP < 0,001). Les variations significativesdes teneurs en carbone induites par lesdifférents modes de gestion du sol serépercutent sur les caractéristiquesminérales, dont les variations sontmoins rapides et pas toujours signifi­catives. La hiérarch isation des tra ite­ments jachères n'apparaît de façonsignificative que pour quelques com­posantes : Mg++, K+ et 5rr (tableau 4).

Pour l'horizon 0-20 centimètres, l'évo­lution de la CEC, entre 1989 à 1995

iachère agroforeslière

est représentée sur la figure 2. Lesbaisses de teneur en carbone sousculture continue et Eucalyptuss'accompagnent de baisses significa­tives de la CEe. En revanche, l'aug­mentation significative du taux de car­

bone sous Acacia ne correspond pas àune augmentation de CEe. On sait,d'après FELLER (1995), que pour cetype de sol, ce sont les fractions infé­

rieures à 20 IJm et surtout celles infé­rieures à 2 IJm qui contribuent le plusà la CEC organique. Les variationsmaximales de CEC, au cours de laphase de jachère, sont donc limitées

puisque les variations de carbone

~ 2,5

0>

8 2'-g-..s 1,5vwV

0,5

~ < °p = 0,12

tVoleurs calculées à la date

de la mise en iachère.~ = °pour ACP et JHP

~ 0,40>

8~O,3

..s+fO,2

0,1

~ < °P =0,056

tValeurs calculées à la date

de la mise en iachère

°..L.----r----,---,--,-------,--,--------, 0...1..-_--,-_--,_-,--_----,__,---_-,----------,

1989 1991 1993 1995Année

1989 1991 1993 1995Année

-B-Acacia Culture continue *- Eucalyptus Jachère herbacée protégée

Figure 2. Variation de quelques caractéristiques minérales de l'horizon 0-20 cm du sol, entre 1989 et 1995. Une variation II

différente de a III ~ 0) correspond à une variation significative de la variable entre 1991 et 1995.

Tableau 4. Caractéristiques minérales du sol en juin 1995, après 4 ans de jachère. Les analyses de variance sont faitesindépendamment pour chaque horizon. Le seuil de signification de l'analyse de variance est précisé (D,OS : *, 0,01 . **,D,DOl : ***) ; les lettres a, b et c indiquent les groupes homogènes.

Traitement Horizon Arg. + lim. pH eau Ca2+ Mg2+ K+ 5 CEC S(T(cm) (%) meq/l00g)

Acacia0-10 6,9 6,33 a** 1,19 0,41 a*** 0,07 1,69 a* 1,88 a* 0,9010-20 8,3 6,05 0,94 0,22 0,09 1,27 l,53 0,82 ab*20-40 11,3 5,68 0,73 0,18 a* 0,07 a* 0,99 1,15 0,86 a*

Eucalyptus0-10 6,4 6,45 a** 1,15 D,3D b*'* 0,10 l,57 a* 1,74 a* 0,9010-20 9,2 5,84 0,79 0,20 0,07 1,07 1,37 0,78 b*20-40 11,7 S,57 D,51 0,18 a* D,OS b* 0,75 l,DO 0,74 b*

Jachère herbacée protégée0-10 7,4 6,41 a** 1,13 0,35 ab*** 0,07 1,56 a* 1,67 ab* 0,9310-20 9,7 5,99 0,95 0,20 0,07 1,24 1,42 0,86 a*20-40 11,4 5,64 0,65 0,14 ab* 0,06 ab* 0,86 l,DO 0,85 a*

Culture continue0-10 8,3 6,05 b** 0,85 0,19 c*** 0,06 1,11 b* 1,26 b* 0,8810-20 10,1 5,82 0,73 0,18 0,06 0,99 1,29 0,74 b*20-40 11,7 S,54 0,49 0,12 b* 0,04 b* 0,68 0,84 0,81 ab*

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

jachère agroforestière

n : nombre de placeaux ; hd : hors dispositif; a, b : deux valeurs indexées d'une même lettre ne sont pas différentes au seuil de 5 %.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Tableau 6 : Rendement en sorgho en 2" année de culture (1994) après 2 ans de jachère et rendement en maïs en l 1-ro année de

ultllr (1996) après ans de jachère, en tlha, en fonction du type de jachère ou en culture continue.------------------

Type de jachère

26 c3,6 c

40 b6,1 b

Eucalyptus Jachère herbacée

La plus grande disponibilité en azoteminéral dans le sol, en particulieren nitrates, observée après Acacia(figure 3) peut expliquer ce meilleurdéveloppement du sorgho. Néanmoins,l'origine de cet azote assimilable par laplante reste à élucider, car en 1993,avant l'exploitation des jachères de2 ans, il n'apparaît pratiquement pasd'évolution des caractéristiques dusol. On ne perçoit, dans l'horizon0-10 centimètres, aucune différencesignificative entre les types de jachère etla culture continue pour le carbone etl'azote totaux et la CEC (HARMAND,1997). Compte tenu du fonctionnementazoté du précédent, l'azote total aprèsAcacia est vraisemblablement sous uneforme plus facilement minéralisablequ'après les autres précédents. On peutpenser également que le comportementde la deuxième culture a été influencépar la restitution des éléments minérauximmobilisés dans des compartimentsvégétaux non pris en compte dans lesanalyses chimiques de sol. Le brûlisayant éliminé la majeure partie del'azote de la litière et des résidusd'exploitation, le stock d'azote minéra­lisable disponible pour les cultures sui-

25 c3,1 d

SennaAcacia

Jachère herbacée Eucalyptus Culture continue

1,39 b 1,28 b 0,81 c0,13 0,35 0,554 12 24

0,81 b 0,74 b 0,53 b4 4 4

Senna

1,02hd*

Cycle de l'azote

Minéralisation de N du sol en 1995 :kg N/ha/an 166 a% de N total du sol 17 a

Après 2 ans de jachère,

Acacia améliore

le rendement du sorghoEn juin 1993, après 2 ans de jachère,les productions de coton graine n'ontpas montré de différence en fonctiondu précédent. En revanche, en 1994,la culture de sorgho, installée sansengrais et sans travail du sol sur lesmêmes parcelles, a permis de diffé­rencier les précédents (tableau 6). Leprécédent Acacia permet de doublerla production par rapport aux autresjachères et de façon hautement signi­ficative (P =0,0001, test t).

Stockage de N dans la phytomasse racina ire en 1995 (kg N/ha) :racines fines (0 < 2mm) 190 a 130 b 52 c 55 cgrosses racines + souches 152 35 54total racines 342 165 106 55

Tableau 5 : Eléments du cycle de l'azote dans les peuplements de jachère. Pour unemême variable, deux valeurs indexées d'une même lettre ne sont pas différentes auseuil de 5 %.

- la grande quantité d'azote minéra­lisé favorise un stockage de l'azotedans le système racinaire de l'Acaciatrès développé en surface (tableau 5).

Influence des jachèressur les rendements ensorgho et en maïs

Aca ia

_orgno Moyenne 2,64 a1\}';)4 Ecart type 0,53

n* 12

Mb ,'v\oyen ne 3,03 a1 <fi n" 4

En conclusion, l'amélioration pro­oressive de la fertilité minérale deshori ons de surface du sol sousjachère est lente. Sous Acacia, l'aug­mentation de la CEC induite parl'accroissement de teneur en carbonedu sol n'est pas mise en évidence en4 ans. L'enrichissement en bases'changeables dû à la saturation ducomplexe absorbant favorisée par ler cy lage des cations n'est effectif quepour le rnagnésium.

L'introduction d'Acacia

dans la jachère active

le cycle de l'azotee l'élude du cycle de l'azote dans

les peuplements de jachère réaliséepar HARM ND (1997), on peutr tenir les points suivants:

- le stockage de l'azote dans lajachèr [] A 'a ia, à la fois dans les dif­fér nts ompartiments de biomasse etdans la matière organique du sol, estb au oup plus important que dans lesautre systèm s. ela est dû à la fixa­lion symbiotique l cl un fort recyclagede l'azote par la litière qui se décom­pas rapidement;

- malgré la plus forte accumulationde l'azote dans le sol sous Acacia, letaux de minéralisation de l'azote estégalem nt plus important que dans lesautres situations (1 7 % de l'azote totaldu sol) (tableau 5) ;

concernent prioritairement les frac­tions supérieures à 0 ~m. La seulecaractéristique minérale autre que la

E " ayant montré une évolutionsignificative dans l'horizon 0-20 cen­timètres, t le taux de Mg++ (figure 2).

jachère agrofarestière

N_NO] (mg/kg de soli

4 6 82

-40

- 30

- 20

oE - 0 +-------''-----'----'-------'

~..:::>QJ

-g -10...Qea..

n5

N minéral (mg/kg de 501)

246 8

- 30

- 20

- 40

oE -0~..

:::>QJ

-g -10...Qe

a..

N_NH4 (mg/kg de 501)

4 6 82

c

- 40

- 20

- 30

oE - 0 +-------'---'----'----------'

~..:::>QJ

-g - 10...Qea..

o Précédent Acacia Précédent jochére herbacée * Précédent Eucalyptus

Figure 3. Teneur en azote minéral du sol sous culture de sorgho après différents précédents jachère à la date du 30 juin 1994.Le seuil de signiFication de l'analyse de variance pour chaque proFondeur est précisé (*, .., "', ns)et les lettres a, b et c indiquent les groupes homogènes.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

vantes est surtout constitué de la nécro­

masse (matériel végétal mort) racinairedont la décomposition peut être impor­

tante entre les deux premières culturesen intersaison sèche (MANLAY et al.,1996). Dans le cas d'Acacia, légumi­

neuse fixatrice d'azote, cette réserve aété plus importante (tableau 5) et/ouplus vite minéralisée.

Maïs après Acacia:

transfert dlazote à la cultureEn 1996, après 5 ans de jachère, lesrendements de la culture de maïs pra­tiquée sans engrais, montrent l'effetsupérieur du précédent Acacia(tableau 6). Cet effet est à mettre en

relation avec le niveau convenable denutrition azotée du maïs après Acacia,donné par la teneur en azote desfeuilles prélevées selon la méthode dudiagnostic foliaire de LOUE (1965).

Cette teneur est de 3 % alors que,dans les autres précédents, elle est enmoyenne de 2,2 %, bien en dessousdu seuil de carence admis - 3 %(GAMBOA, 1978).

L'effet favorable d'Acacia n'est pasmontré par les caractéristiques du com­plexe d'échange de l'horizon 0-10 cen­timètres, mesurées sous culture enjuillet 1996 après brûlis des résidus et300 millimètres de pluie. Ces caracté­ristiques ne différaient pas entre les pré­cédents jachère ligneuse (figure 4).

Néanmoins, en 1996, les caractéris­

tiques minérales des jachèresligneuses, en particulier Ca++ et la

somme des bases, étaient amélioréespar rapport à la jachère herbacée.

Cela signifie que les plantationsd'arbres sont plus efficaces que la

jachère naturelle herbacée protégée,pour la remontée et la restitution deséléments minéraux à la surface du sol,

et ceci malgré les exportations de boisde diamètre supérieur à 3 centimètres.

Ces plus fortes restitutions sont liéesaux plus fortes biomasses des jachèresligneuses.

Pour conclure, la plus forte produc­tion de la culture après Acacia est dueà une teneur accrue en azote du sol,également plus facilement minérali­

sable, mais aussi à un stockage plusélevé d'azote et d'autres nutriments

dans la matière organique du sol etdans la phytomasse racinaire.

Conclusion

Synthèse des résultatsCette étude montre bien que la res­tauration de la fertilité du sol par la

jachère ne dépend pas seulement del'âge mais aussi du type et de lavigueur de la végétation en place.

Après 6 ans de plantation d'Euca­lyptus, on a observé une évolution

plutôt défavorable des caractéristiquesdu sol, avec une mauvaise incorpora­

tion de la litière au sol sous forme de

débris végétaux et une plus faibleporosité du sol que dans les autres

jachères. La jachère naturelle her­bacée, protégée contre le feu et lepâturage, et la plantation de Senna ont

eu un effet favorable superficiel sur lesteneurs en carbone du sol. Seule la

plantation d'Acacia a permis uneamélioration nette de la teneur en car­

bone après 6 ans de plantation (4 ansde jachère). Pour cette espèce, la fixa­

tion d'azote atmosphérique et sonrecyclage important, par l'intermé­

diaire de la litière en décompositionrapide, augmentent son stockage dansle sol.

L'action de la jachère sur la matière

organique du sol se manifeste princi­palement par une augmentation des

débris végétaux peu efficaces dans lespropriétés d'échange cationique.

Néanmoins, elle est plus ou moinsfacilement minéralisable et constitueune source de nutriments pour les

plantes de la jachère et les culturessuivantes.

Comme l'ont déjà montré SCHROTHet al. (1995), l'étude des caractéris­tiques organiques et des processusbiologiques, telle que l'aptitude à laminéralisation de l'azote, s'est révéléeplus pertinente que certaines analyseschimiques de sol effectuées couram-

lochère ogroforeslière

~2,5

~0,6 ~ 0,15

Q) Q) Q)-0 2 -0

~0,120> 0>0 0 0,4 00 1,5 0

~ 0,09'-. '-. '-.cr cr crQ) Q) Q)

E E E 0,060,2

0,5 0,03

° ° °ACP CAS EUC JHD CULT ACP CAS EUC JHD CULT ACP CAS EUC JHD CULTCa échangeable Mg échangeable Kéchangeable

1995

1996 (dans la culture)

l Intervalle de confiance à 5 %

ACP: AcaciaSEN SennaEUC : EucalyptusJHP : jachère herbacéeCULT: culture continue

2,5 ~3

~ QIQI -0

-0 2 0>0> 0 20 0

0 1,5 '-.'-. g-cr EQIE

0,5

° °ACP CAS EUC JHD CULT ACP CAS EUC JHD CULTCEC Somme des bases échangeables

Figure 4. Variations des caractéristiques minérales de l'horizon 0-10 cm entre 1995 et 1996 avec l'exploitation des peuplementsde jachères et le brûlis de la litière et des résidus.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

ment en début de cycle cultural, enparticulier l'étude du complexe absor­bant. Par rapport à ce constat, l'apti­tude agronomique des espècesligneuses de jachère pourrait être éva­luée par différents indicateurs commela qualité de la litière, les caractéris­tiques racinaires (biomasse et renou­vellement) et les activités biologiquesdu sol ayant une influence sur lescycles du carbone et de l'azote.

Propositions d'utilisation

des espèces étudiéesEtant donné son manque d'effet favo­rable sur la matière organique et laporosité du sol, ayant des consé­quences néfastes sur le démarragedes cultures suivantes dans nosparcelles (HIEN, 1996), Eucalyptuscamaldulensis n'est pas recomman­dable en jachère de courte durée etdoit plutôt être installé sur les solspeu propices à l'agriculture, Dans lasituation des sols ferrugineux surgrès de la région de Garoua, cela

correspond essentiellement aux pié­monts de colline au sol superficiel etsouvent caillouteux.

La jachère ligneuse améliorée peutêtre utilisée comme une techniqueagroforestière de réhabi 1itation de sol,à laquelle on ferait succéder un sys­tème de culture conservateur de la fer­tilité du sol de type agriculture surmulch ou agriculture sous parc arboré.La couverture végétale (mulch) pour­rait être constituée, dans un premiertemps, de la litière de la jachère et leparc arboré, d'une partie des arbresde la jachère. Selon les espèces, dif­férents scénarios sont envisageables.

Dans le cas de Senna siamea,l'absence de brûlis au moment del'exploitation de la jachère permettrade conserver l'azote de l'agrosystèmeet de maintenir les souches en vie enassociation avec les cultures. Traitéesen taillis fureté, ces souches servirontde base à une nouvelle phase dejachère. Cette technique reste à expé­rimenter à partir des boisements quiexistent en milieu paysannal.

Dans le cas d'Acacia polyacantha, desarbres pourront être conservés enphase de culture afin de fournir del'azote facilement minéralisable auxplantes cu Itivées. L'élagage partiel deces arbres permettra de réduire leséventuels effets dépressifs sur lescultures dus à l'ombrage et à laconcurrence racinaire en particulierpour l'eau. Ainsi taillés, les acaciasfourniront du bois de service, commec'est déjà le cas dans les parcs arborésdes Monts Mandara au Cameroun.L'inconvénient d'A. polyacantha est safaible production de gomme, obtenuepour l'instant uniquement en condi­tions naturelles. Un autre Acacia sou­dano-sahélien, A. senegal, est adaptéà toutes les stations de la zone souda­nienne (HARMAND et al., 1995) etfournit, dès l'âge de 4 ans, une gommedure en quantité intéressante après sai­gnée de l'arbre (60 à 250 kg/ha/an).Cette espèce fixatrice d'azote amél ioreles teneurs en carbone et en azote dusol (HUSSEIN, 1990) et représente unenjeu économique pouvant motiver saplantation en milieu rural.

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Résumé... Abstract. .. Resumen

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

J.-M. HARMAND, C. F. NJITI- Effets de jachèresagroforestières sur les propriétés d'un solferrugineux et sur la production céréalière.Cette étude, réalisée en zone soudanienne du Cameroun sousl 050 mm de pluie annuelle, apour objedif d'évaluer leseffets de diverses jachères sur les coradéristiques du sol et surla production de céréales. Sont comparées il une jachèrenaturelle herbacée prolégée contre le feu et le pâturoge, desjachères plantées en Acacia pa/yacan/ha, Senna siamea elEuca/yp/us cama/du/ensis. f. cama/du/ensis amontré, après6ans de plantation, une évolution plutâl défavoroble descarodéristiques du sol- mauvaise incorporation de matièreorganique au sol, plus faible porosité du sol que dans lesautres jachères. La jachère herbacée et la plantation deS. siamea ont eu un effet favoroble superficiel sur la teneuren corbone du sol, mais seule la plantation d'A. po/yacan/haapermis une amélioration nelle des teneurs en corbone etazote du sol après 6ans de plantation (4 ans de jachère).L'action sur la matière organique du sol, en particulier A.polyacan/ha, se manifeste surtaut par l'augmentation desdébris végétaux grossiers (> 50~m) peu efficoces dans lespropriétés d'échange cationique; l'effet sur 10 capacitéd'échange cotionique n'est pas visible après 4ans de jachére.La plus grande capacité d'A.po/yacan/ha, espèce fixatriced'azote, il stocker de l'azote facilement minérolisable dans lamotière orgonique du sol et dans la phytomasse racinaire,explique son effet supérieur sur le comportement des cuhuressuivantes aprés 2el 5ans de jachère. Différents scénariosd'utilisation des espèces étudiées sont proposés.

Mots-dés: agroforesterie, Acacia po/yacan/ha, Senna siamea,Euca/yp/us camaldu/ensis, fertilité, corbone, azote, copacitéd'échonge cotionique, sorgho, maïs, Cameroun.

J.-M. HARMAND, C. F. NJITI - Effect of agroforestfallow on the fertility of a ferruginous 50il and oncereal production.This study, conducted in the Sudanese region of Cameroon,with 1050 mm of rain per year, set out to assess the effedsof various types of fallow on soil characterislics and cerealproduction. Anaturol herbaceous fallow protected againstfire and grazing was compared with fallow planted withAcacia po/yacan/ha, Senna siamea and Euca/yp/uscama/du/ensis, which showed that in the six years alterplonting, soil characleristics deterioroted in the f.cama/du/ensis fallow - poor organic malter incarparotianinto the soil, lower soil porosity - compared to the othertypes. Herbaceous fallow and S.siamea had apositive effedon soil carbon content, but only A. po/yacan/ha led to amarked improvement in carbon and nitrogen contents sixyears alter planting (four years' fallowJ. The effect on soilorganic maller content, particularly of A. po/yacan/ha, wasprimarily rellected in an increase in large fragments ofplant debris (> 50~mJ, which are largely ineffedive interms of cation exchange capacity; there was no visibleeffect on CE( alter four years' fallow. The foct thatA.po/yacan/ha, anitrogen fixing species, was more able tostore nitrogen that was easily minerolizable in the soilorganic malter and root biomass accounts for its moremarked effect on Ihe performance of subsequent crops alterIwo and five years' fallow. Different ways of using thespecies studied are proposed.

Keywords: agrofarestry, Acacia pa/yacan/ha, Senna siamea,Euca/yp/us cama/du/ensis, fertility, carbon, nitrogen, cationexchange capacity, sorghum, maize, Cameroon

J.-M. HARMAND, C. F. NJITI- Efectos de barbechosagroforestales en la fertilidad de un sueloferruginoso y en la producciéln de cereales.Este estudio, realizado en zona sudanesa de Camerun con1050 mm de lIuvia anual, liene par objetivo evaluar losefedos de varios barbechos en las coroderisticas dei suelo yen la producci6n de cereales. Se comparan con un barbechonatural herblÎceo protegido contra el fuego y el pasto,barbechos sembrados con Acacia po/yacan/ha, Senna siameayEuca/yp/us cama/du/ensis. f. cama/du/ensis mostr6, despuésde 6aiios de plantaciéln, una evolucilÎn mlÎs bien desfavoroblede las caracterislicas dei suelo - mala incorporaci6n demateria orglÎnica en el suelo, mlÎs baja porosidod dei sueloque en los demlÎs barbechos. El barbecho herblÎceo y lasiembro de S. siamea surtieron un efedo favoroble superficialen el contenido de carbono dei suelo, pero slÎlo la siembra deA. po/yacan/ha permiti6 un nitido mejoramiento de loscontenidos de carbono y nitr6geno después de 6 aiios deplantaci6n (4 aiios de borbechoJ. La acci6n dei suelo en lamateria orglÎnica, en particular A. po/yacan/ha, se manifiestasobre lodo por el aumento de las residuos vegetales gruesos(> 50~m) poco eficaces en las propiedades de intercambiocationico; el efecta en la copacidad de intercambio catianicano es visible al caba de 4 aiios de barbecho. La mayorcapacidad deA.po/yacan/ha, especie fijadoro de nitr6geno, alalmacenar nitr6geno flÎcilmente mineralizable en la materiaorglÎnico dei suelo yen la fitomasa rodicular, explica su efedosuperiar sobre el comporlamienla de las cultivos a venirdespués de 2y5aiios de barbecho. Se proponen distintosescenarias de utilizaci6n de las especies estudiadas.

Palabros-c1aves: agroforesteria, Acacia pa/yacan/ha, Sennasiamea, Euca/yp/us camaldu/ensis, fertilidad, carbono,nitrlÎgeno, capacidad de intercambio cationico, sorgo, maiz,Camerun.

Machine à bêcher petit modèle (1,2 mètre). Mise en cultured'une prairie permanente sur vertisol en Martinique.Bost-Or,t;)

&osion sur une une pluie de 35 millimètres.Mise en culture d'UlM Drl;Jlr. permanente sur vertisol en Martinique.

Ovins en pâture sur une prairie artificielle. Mise en cultured'une prairie permanente sur vertisol en Martinique.

Bost-Drstom

Jacheres naturelleset restauration des propriétésdes sols en zone semi-arideCas du Sénégal

En Afrique tropicale soudanienne, l'exploitation des jachères se traduit

par la diminution de leurs surfaces et de leur durée. Les ressources pastorales

et ligneuses et les produits de la cueillette se raréfient. La jachère ne remplit

plus son rôle de restauration de la fertilité des sols. La connaissance des effets

de ces pratiques est un préalable à toute proposition relative à la durabilité

des systèmes de culture et à la place de la jachère dans ces systèmes. Au

Sénégal, la comparaison de zones protégées et de zones très exploitées

permet d'évaluer les conséquences des modes de gesl'ion des sols.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

MASSE D.', CADET P.', CHOTIE H.',

DIATIA M2, FLORET c.', N'DIAYE-FAYE N.3,

PATE E.', PONTANIER R.', THIOULOUSE Jd,

VILLENAVE c.'.1. Orslam, BP 1386, Dakar, Sénégal

2. Isra, BP 199, Kaalack, Sénégal3 Université Cheikh Anla Diap (UCADI,

Dakar, Sénégal4. Cnrs/Orstam, BP 1386, Dakar, Sénégal

D ans les zones soudaniennesd'Afrique tropicale, lesjachères subissent une forte

pression agricole et sylvo-pastorale.Cette exploitation intense se traduit àla fois par une diminution de leurs sur­faces et de leur durée. Au cours d'uneenquête conduite au Mali, OLSSON(1984) indique que la durée moyennedes jachères est passée de 17 à 9 ans.Au Burkina Faso, les jachères occu­paient en 1956 environ 50 % desterres agricoles; en 1980, elles n'enreprésentaient que le tiers (CASENAVEet VALENTIN, 1989). Les ressourcespastorales et ligneuses ainsi que lesprodu its de la cuei Ilette se sont raré­fiés. Dans le même temps, la jachèrene peut plus remplir son rôle dans lesprocessus de restauration de la ferti­lité physico-chimique et biologiquedes sols (FLORET et al., 1993).

Dans ce contexte, pour assurer leursdifférentes fonctions dans les terroi rsvillageois, les jachères doivent être

améliorées et mieux exploitées. Laconnaissance des effets de ces pra­tiques sur les caractéristiques physico­chimiques et biologiques des sols etde leurs relations avec la végétation etles contraintes environnementales estun préalable à toute proposition tech­nique. Ces données, abondantes pourles milieux tropicaux humides sontrares en zone semi-aride (PALM et al.,1996). En 1994, les centres nationauxde recherche agronomique de six paysd'Afrique de l'Ouest ont lancé, en col­laboration avec l'Orstom, une actionde recherche, le programme Jachère,soutenue financièrement par l'Unioneuropéenne, pour étudier diverses pra­tiques de la jachère en Afrique del'Ouest et du Centre.

L'objectif de cet article est de pré­senter, à partir des travaux réalisés auSénégal, les observations collectéessur l'évolution des caractéristiquesphysico-chimiques et biologiques dessols, en fonction de la durée du

jachère

12'0

14°

16°

lOOkm

NA

o

Zone d'étude

400;;;"m Isohyète

900

Les paramètres mesurés

Propriétés chimiques

Les paramètres chimiques ont étémesurés sur des échantillons de solprélevés en 1996. Pour chaque situa­

tion, 16 prélèvements, espacés del,50 mètre, ont été effectués le longd'un transect fixe localisé dans

une zone représentative. Chaque pré­lèvement a été analysé séparément.

Les situations étudiées

Il s'agit d'une jachère ancienne de17 ans Ua) et d'une jachère récente de3 ans (Jr) installée soit après unecourte période de culture de 4 ansUr.Cc), soit après une longue périodede culture de 40 ans (Jr.Lc). Chacunede ces jachères a été divisée en deuxparties:

- une partie en défens, protégée dupâturage et de la collecte du bois parune clôture, et du feu par une bandepare-feu (0) ;

- une partie anthropisée, ouverte etsoumise à la pression anthropique (A).

Acacia macrostachya Reich. La végé­tation est limitée tant par la profon­deur de la cuirasse que par la pressionde prélèvement.

1JO1

Zone sohêlo-soudonienne

600

15°1

400

Zone sahélienne

17°1

tN

ocÉANATLANTIQUE

Figure 1. Situation de la zone d'étude.

Zone soudano-sahelienne

Les sols et la végétation

Dans la zone étudiée, BERTRAND(1972) distingue trois grandes unitésgéomorphopédologiques : un plateaud'altitude moyenne (40 ml, un glacisde raccordement terrasse-plateau etun fond alluvial à différents niveauxde terrasse. Les sols sont essentielle­ment des sols ferrugineux tropicauxlessivés reposant sur gravillons ou surune cuirasse ferrique. Ils sont généra­lement acides, très désaturés et appau­vris en argile dans les horizons super­ficiels. Leur teneur en carboneorganique est proche de 5 mg/g desol. La réserve hydrique utile varieavec la profondeur d'apparition del'horizon gravillonnaire (0,20 à plusde 1 ml.

A Sonkorong, les plateaux sontoccupés par une savane arbustive àbase de combrétacées. Les ligneux lesplus fréquents sont Combretum gluti­nosum Perr., Guiera senegalensis J.F.Gmel., Icacina senegalensis A.Juss et

Forêts et jachères ne représentent plusque 36 % de la superficie du territoire(DIATIA, 1994). Les parcelles cultivéessont surtout consacrées au mil et àl'arachide en rotation biennale. A cescultures, est associé un élevage séden­taire orienté vers l'élevage bovin.

Le contexteinstitutionnel

Le programme coopératif de recherche,intitulé" la jachère en Afrique tropicale ",est exécuté, sous l'égide de la Conférencedes responsables de rechercheagronomique africains (Coraf), par lescentres nationaux de rechercheagronomique du Burkina Faso, duCameroun, de la Côte d'Ivoire, du Mali,du Niger et du Sénégal, avec l'assistancescientifique du Centre de coopérationinternationale en recherche agronomiquepour le développement (Cirad, France) etde l'Institut français de recherchescientifique pour le développement encoopération (Orstom, France) qui enassure la coordination. fi reçoit le soutienfinancier de l'Union européenne(STD3/DGXII(TS3-CT93-0220 et DGVII1/7ACP RPR 269).

Le projet s'intéresse essentiellement auxconséquences de la diminution du tempsde jachère sur l'état des ressources desdifférents stades du cycle culture/jachère- fertilité biochimique, diversité,ressources pastorales et ligneuses, etc. Ilpropose des solutions à la gestionactuelle de l'espace rural des savanesde la zone pluviométrique 500-1 200millimètres. La première phase prend finen 1999 ; un séminaire international, quise tiendra à Dakar du 13 au 16 avril1999, présentera les principaux résultats.

Le milieu

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

précédent cultural et de la jachère. Lacomparaison de zones protégées et dezones fortement anthropisées permetd'évaluer les effets des différentsmodes de gestion des sols.

Cette étude a été menée dans la partiesud du bassin arachidier sénégalaisdans le village de Sonkorong, appar­tenant à la communauté rurale deThysse Kaymor (figure 1). Le climat estde type sahélo-soudanien à une seulesaison des pluies de juin à octobre. Lapluviosité annuelle est de 750 milli­mètres. La densité de populationatteint 70 habitants au kilomètre carré.

La conduite del'expérimentation

jachère

Agriculture et développement • n° 18 - Juin 1998

Tableau 1. Paramètres chimiques du sol dans les différentes jachères. Les lettres indiquent les groupes de moyennessignificativement différents après une analyse de variance.

Les résultats des analyses chimiquessont présentés dans le tableau 1.

de l'acétylène) à partir du dosaged'éthylène formé en conditionscontrôlées d'incubation.

La teneur en carbone organique dusol (horizon 0-10 cm) est significati­vement supérieure dans les jachèresanciennes (Ja), avec une différencepar rapport aux jachères récentes (J r)de l'ordre de 1,5 à 2 mglg de sol.Pour les jachères anciennes, la teneuren carbone des sols en défens estsignificativement supérieure à cellesdes situations anthropisées. Aucunedifférence significative n'apparaîtpour les jachères récentes entre lesparcelles protégées et celles anthro­pisées; la teneur moyenne en car­bone pour ces quatre situations est del'ordre de 4,4 mglg de sol. Dans lesparcelles anthropisées, 17 ans dejachère permettent d'augmenter lateneur en carbone de 27 % par rap­port à celle mesurée après 3 annéesde jachère. Cette augmentation atteint56 % si les parcelles sont mises endéfens.

Les résultats desanalyses chimiques

Matière organique: carbone

et azote total

nématologiques ont été effectuéesdurant 3 années (1994, 1995 et 1996)en saison sèche (mars), en début desaison des pluies (juin), en saison despluies (deux dates: juillet et sep­tembre), en fin de saison des pluies(octobre) et en début de saison sèche(novembre). Les nématodes phytopa­rasites sont extraits du sol par laméthode de SEIN HORST (1962). Lesdivers genres (saprophages et para­sites) et les différentes espèces sontdénombrés sous une loupe bino­culaire. Les relations entre les abon­dances des espèces de nématodes etles transects des différentes situationssont étudiées par une analyse tria­dique (THIOULOUsE et CHEssEL,1987).

La biomasse microbienne totale a étédéterminée sur des échantillons de solprélevés dans l'horizon 0-10 centi­mètres des parcelles Ja.D et )r.LcD enmars 1997. Après une pré-incubationselon la méthode de sCHINNER et al.(1996), la biomasse totale est estiméepar la méthode de fumigation­extraction (AMATO et LADD, 1988)à partir du gain d'azote aminé libéréau cours d'une incubation de 10 joursen atmosphère saturée en chloro­forme. Trois mesures sont réaliséespour chaque échantillon.

La fixation de l'azote par les orga­nismes non symbiotiques a étéréalisée sur les sols prélevés sur lesparcelles JaD et Jr.Lc.D âgées respec­tivement de 19 et 3 ans par laméthode de l'ARA (activité réductrice

Situation C N Ptotal CaH Mg++ Na+ K+ CEC srr%(mgJg de sol) (mglkg de sol)

Jachère récente (3 ans)Lc.A 4,57 c 0,35 b 62 a 1,58 a 0,73 ab 0,03 abc 0,06 b 3,80 c 64,0 abLcD 4,36 c 0,36 b 69 a 1,60 a 0,68 b 0,006 d 0,06 b 3,56 cd 65,4 aCc.A 4,63 c 0,46 b 60 a 1,07 b 0,49c 0,02 bcd 0,10 a 2,95 e 58,0 bcCc.D 4,02 c 0,45b 59 a 0,86 b 0,34 d 0,01 dc 0,09 a 3,20 de 41,5 d

Jachère ancienne (17 ans)A 6,00 b 0,60 a 71 a 1,66 a 0,64 b 0,05 a 0,09 a 4,40b 56,5 cD 6,87 a 0,50 b 90 a 1,81 a 0,79 a 0,04 ab 0,11 a 4,98 a 54,0 c

Lc : jachère récente installée après une période de culture de 4 ans.Cc : jachère récente installée après une période de culture de 40 ans.A : soumise à la pression anthropique.D : mise en défens totale.

Propriétés physiques

Ces caractérisations ont été réal iséesuniquement dans la jachère ancienneen défens (Ja.D) et dans la jachèrerécente en défens installée après40 années de culture Ur.LcD). Deuxblocs de 10 centimètres d'arête de solnon perturbé ont été prélevés surchaque situation en janvier 1997,c'est-à-dire sur des jachères respecti­vement âgées de 3 et 19 ans, pourdéterminer d'une part la porositétotale caractérisée par analyse d'imagesur lame mince, et d'autre part unedistribution pondérale des agrégatsaprès fractionnement granulométrique(CHOTTE et al., 1993).

Proprié~és biologiques

Les analyses nématologiques ont portésur les mêmes échantillons queceux prélevés pour la caractérisationchimique. Cependant, les analyses

Les analyses concernent le carboneorganique total (méthode ANNE),l'azote total (méthode KJELHDAL), lephosphore total (méthode MURPHYet RILEY), la capacité d'échange catio­nique (méthode au CaCI

2KNO

J), les

bases échangeables (méthode à pH 7à l'acétate d'ammonium). Après uneanalyse de variance dans laquelle lateneur en argile de chaque échantillonest introduite comme covariable, untest de comparaison multiple (NEW­MANNs et KEULs) est appliqué sur lesmoyennes de chaque situation.

jachère

La teneur en azote total des sols estéquivalente dans toutes les situationsà l'exception de la jachère ancienneanthropisée où elle est significative­ment supérieure.

Phosphore total

Les teneurs en phosphore n'augmen­tent pas de façon sign ificative dans lesjachères anciennes, comparées auxjachères récentes.

Bases échangeables

La capacité d'échange cationique dessols des jachères anciennes est supé­rieure à celle des jachères récentes.La valeur la plus élevée est enregis­trée dans la parcelle mise en défens.Les valeurs les plus faibles ont étéobtenues dans les jachères jeunes

Jachère récente

avec précédent cultural court. La pro­tection n'a pas d'incidence sur ceparamètre. Les bases échangeablessuivent les mêmes tendances.

Les résu Itats desanalyses physiques

Porosité totale et agrégation

La porosité totale observée sur unelame mince atteint 24 % dans lajachère ancienne en défens. Elle estsignificativement plus faible dans lajachère récente en défens (12 %).

Concernant le test d'agrégation, lafraction pondéralement la plus impor­tante est la fraction 50-2 000 I-lm(figure 2). Dans la jachère récenteprotégée, cette fraction représente

environ 70 % du poids du sol total.Cette proportion est significativementplus faible dans la jachère ancienneUaD : 46 %). Pour ces deux situations,la fraction 50-2 000 I-lm obtenue lorsde l'analyse mécanique représente64 % (Jr.D) et 55 % (Ja.D) du poidsdu sol total. Les argiles dispersées(0-2 I-lm) sont les plus abondantes dansla situation jr.D (11 % du poids du soltotal) que dans la situation ja.D (2 %).Cette quantité est respectivementéquivalente et significativement infé­rieure aux argiles granulométriquesobtenues lors de l'analyse mécaniquedans chaque situation. Contrairementaux autres fractions, les fractions 2­50 I-lm et de plus de 2 000 I-lm sont lesplus abondantes dans la jachèreancienne protégée. Elles représentent,en pourcentage du poids du sol total,respectivement 23 % pour ja.D et12 % pour jr.D ; 29 % pour ja.D et7 % pour jr.D. Il n'existe pas de gra­viers de plus de 2000 I-lm dans lessols: la fraction de plus de 2 000 I-lmest donc constituée d'agrégats.

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Figure 2. Distribution pondérale des fractions obtenues par fractionnementgronulométrique et analyse mécanique des sols (horizon 0- 10 cm) des jachèresrécente (Jr.D) et ancienne (Jo.Dl en défens.

Peuplements de nématodesSur le plan statistique, la mise endéfens des jachères favorise le déve­loppement des espèces majeures ­potentiellement dangereuses pourl'agriculture - dans la jachère jeunesur sol épuisé par une longue périodede culture, alors que l'inverse se pro­duit pour le précédent cultural decourte durée (tableau 2). Cependant,les différences qui apparaissent dansl'abondance globale des espècesmajeures (2 500 à 6 000 néma­todes/dm) de sol) ne sont pas réelle­ment importantes, ni significativescompte tenu des potentialités dereproduction des nématodes. Il y amoins d'espèces de nématodes phy­toparasites dans la parcelle de jachèrejeune qui a été cultivée pendant unelongue période.

Parallèlement, à l'échelle du tran­sect, la richesse des peuplements

Les résu Itats desanalyses biologiques

+

0-2

Fractions (taille en ~m)

Fractions (taille en ~m)

2·50 0-2

2-50

~.

/

50-2000

50·2000

0-'----+------,-

Résidus végétaux > 2 000> 200

Jachère ancienne en défens

Résidus végétaux > 2 000> 200

~ 80-Q)

a~ 60coQ.

8 40'-;...D.~

o 20

~ 80Q)

e~ 60coQ.

.Q 40"'5

...D.~

o 20

O...L..---+---.----...----,-

jachère

Tableau 2. Abondance moyenne des nématodes dans différentes jachères pour les trois années d'observations (nombre par250 cm 3 sol). Moyenne (écart type de la moyenne) ; deux moyennes suivies de la même lettre ne sont pas statistiquementdifférentes (p < 0,05, tests de Wilcoxon).

Situation Numérotransects

Nématodeslibres

(x 103)

Espècesmineures

Espècesmajeures

Abondancetotale(x 10\)

Jachère récente (3 ans)Lc.ALcDCc.ACc.O

Jachère ancienne (17 ans)AAoo

1

23

4

7

89

10

5,3 (0,7) a4,8 (06) ab4,4 (0,5) ab4,7 (0,6) ab

5,3 (0,7) abc6,2 (0,7) c4,0 (0,3) a6,3 (0,5) c

314 (56) a428 (70) a293 (38) a351 (62) a

740(102)b1 113 (167) cd

723 (64) bc987 (127) d

617 (62) a1049 (112) bc

809 (86) b663 (65)a

768(118)ab1 506 (187) cd1 566 (176) d1 646 (176) d

6,2 (07) ab6,3 (0,7) a5,5 (0,6) a5,7 (0,7) ab

6,8 (0,9) b8,8 (1,0) c6,2 (0,4) ab8,9 (0,7) c

Agriculture et développement • n° 18 - Juin 1998

Tableau 3. Richesse spécifique à l'échelle globale (nombre total d'espèces rencontrées)et du transect des peuplements nématologiques. Deux moyennes suivies de la mêmelettre ne sont pas statistiquement différentes (p < 0,05, tests de WILCOXON).

Situation Numéro Nombre Richesse spécifiquetransects d'espèces à l'échelle du transect

Jachère récente (3 ans)Lc.A 1 6 3,77 (0,30) aLc.O 2 7 4,53 (0,31) aCc.A 3 9 6,47 (0,38) bCc.O 4 8 5,94 (0,39) b

Jachère ancienne (1 7 ans)A 7 8 6,18 (0,21) bA 8 8 7,88 (0,27) c0 9 8 7,94 (0,31) c0 10 9 7,82 (0,27) c

Discussion

Amélioration de la teneur

en carbone et

de la biomasse microbienne

A condition d'éviter toute perturbationpar la protection intégrale, la jachèrepermet d'améliorer sensiblement lesteneurs en carbone total du sol. Entre

3 et 17 ans de jachère, la teneur encarbone augmente d'environ 50 %.Cette situation s'explique par le faitque dans la zone soudano-sahélienne,la succession de la végétation post­culturale est une strate herbacée,arbustive puis arborée. Or, l'étude des

cycles du carbone, de l'azote et deséléments minéraux dans les savanessouligne l'importance des ligneux

Biomasse microbienne totale

et fixation de l'azote

par les organismes

non symbiotiques

La biomasse microbienne totale du solde la jachère ancienne en défens (car­

bone : 385 IJglg de sol) est significati­vement supérieure à celle de la

jachère récente en défens (292 IJglgde sol). L'activité potentielle de fixa­

tion non symbiotique de l'azote esttrès nettement plus élevée dans lajachère ancienne. En effet, pourl'horizon 0-10 centimètres, la quan­tité potentielle d'azote fixé par lesorganismes non symbiotiques est7 fois plus élevée dans la situationJa.D que celle mesurée dans Jr.D.Elle représente respectivement 6 et0,8 kilos d'azote par hectare.

nématologiques augmente avec l'âgede la jachère (tableau 3). Dans les

jachères jeunes, l'effet de la mise endéfens provoque des résultats opposéspour cet indice. Dans les jachères

anciennes, la richesse des peuple­ments de nématodes est comparableentre les zones protégées et les zonesanthropisées.

L'analyse triadique, dont les résultatsdétaillés ne sont pas présentés ici,montre que la structure spécifique despeuplements de nématodes des zonesprotégées et des zones anthropiséesest relativement stable au cours de lasa ison. Cette structu re évol ue avecl'âge de la jachère et en fonction de sasituation (figure 3). Dans les jachères

récentes, les populations deScutellonema ca venessi et deTylenchorhynchus gladiolatus sont

abondantes alors que dans lesjachères de 18 ans, ce sont les popu­lations d' Helicotylenchus dihystera l

de Cracilachus parvula et les espèces

mineures qui sont dominantes, etinversement (figure 3 a). Les zonesanthropisées se distinguent des zonesen défens (figure 3 b), sauf dans le casde la jachère récente sur sol appauvri.Dans les parcelles protégées,Helicotylenchus dihystera est plusabondant, les effectifs sont multipliéspar 3 environ, et les populations deTylenchorhynchus mashhoodi et dePratylenchus pseudopratensis sontnettement plus faibles que dans leszones anthropisées ou dans lesjachères sur défriche ancienne.

jachère

dans l'apport de la matière organique,à travers les dépôts de 1itière et la bio­masse racinaire, source d'élémentsminéraux (NYE et GREENLAND,1960 ; MENAUT et al., 1985).

L'augmentation de la teneur en car­bone total n'est que de 36 % entre lesjeunes jachères et les vieilles jachèresnon protégées. La mise en défens,

protégeant les parcelles contre le feu,

le pâturage et les prélèvements de

bois, permet d'accroître la biomasse

aérienne produite de 80 % environ

(DIATTA, 1994). Mais cette situation

ne contribue à augmenter la teneur

en carbone total du sol que de 12 %seulement par rapport à la zone non

protégée. Ces résultats pourraient

s'expliquer dans la mesure où les pré­lèvements de biomasse aérienne dansles jachères anthropisées n'influentpas sur le développement du systèmeracinaire, notamment des ligneux quirestent vivants après la coupe destiges. La biomasse racinaire joueraitun rôle capital dans la dynamique dela matière organique et des minérauxdans les vieilles jachères.

Sur le plan nématologique, l'effet de lajachère est plus difficile à apprécier,puisque la densité globale d'infesta­tion du sol est multipliée par 2. Sur leplan quantitatif, les différences sontbeaucoup plus évidentes. Les propor­tions relatives de Scutellonema cave­nessi et Tylenchorhynchus gladiolatus,présents majoritairement dans lesparcelles cultivées, diminuent auprofit d'autres espèces, notammentd' Helicotylenchus dihystera. Or, cetteespèce a la propriété d'atténuer l'effetpathogène du peuplement auquel elleappartient (VILLENAVE et al., 1997).Les conséquences de l'accroissementde la biodiversité nématologiquese traduisent par une meilleurecroissance du mil en présence denématodes dans le sol de jachère(CADET et BOIS, à paraître) qui, pour­tant, contient beaucoup plus de para­sites que le sol cu ltivé ou les jeu nesjachères. Contrairement à la durée dela jachère, la mise en défens n'aqu'une action très secondaire sur lefacteur nématologique.

L'enrichissement en matière organiqueest également à la base de l'accroisse­ment de l'activité microbiologiquecomme l'indique une amélioration dela biomasse microbienne (30 %) et del'activité de fixation de l'azote avec letemps de jachère. Matières organiqueset activité biologique ont une réper­cussion sur les qualités physiques dusol. Après immersion dans l'eau, lesmacro-agrégats augmentent de 50 à70 % en 15 ans de jachère environ,alors que la quantité d'argile disper­sable diminue durant la même période.La porosité totale est parallèlementmultipliée par deux.

Les nématodes :

des effets diversifiés

~ 160 ~ 160III T. mashoodi III

""Cl ""Cl

~ 120 • P. pseudopratensis~ 120'c: 'c:

" ""- "-~ 80 • ~ 80....0 •• ....0E E0 0

Z 40 Z 40

0 0

Jachères anthropisées Jachères en défens

~ 450 ~ 450-III S, cavanessi III

""Cl ""Cl

~ • T. gladiolatus ~'c: 'c: 300" 300 ""- "-III

1 ~....Q •• ....0E E0 150 0 150z z

0 0

~1200 ~ 1200III Espèces mineures III

~1000• H. dihyslera

~ 1000'c: 800 'c: 800" ""- G, parvula "-III ~....Q 600 ....0 600E •• • E0 400 0 400Z z

200 200

0 0

Jachères jeunes Jachères agées

a : InAuence de l'âge de la jachère,

~ 800 ~ 800III III

""Cl ""Cl

~ 600 H, dihyslera ~ 600'c: 'c:" ""- "-~ 400 •• 1 ~ 400....0 ....0E E0 0z 200 z 200

0 0

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b : InAuence de la mise en défens de la jachère,

Figure 3. Récapitulation des incidences majeures de la jachère sur l'abondancede certaines espèces de nématodes, mises en évidence par l'analyse triadique.a : Influence de l'âge de la jachère.b : Influence de la mise en défens de la jachère.

Le cas particulierdes jachères jeunesEn ce qui concerne les jachèresjeunes, trois années de mise en défensn'entraînent pas de modificationsmajeures des caractéristiques chi­miques du sol. Pour les nématodes,la durée du précédent cultural déter­mine l'incidence de la mise endéfens. Si le champ n'a été cultivéque pendant une courte période, lamise en défens fait diminuer l'abon­dance de certaines populationscomme Pratylenchus pseudopratensisou Tylenchorhynchus mashhoodi.Ces espèces disparaissent lorsque lacu lture est pratiquée pendant de trèsnombreuses années, probablement enraison de la disparition d'espècesvégétales et en particulier des ligneux(DONFACK et al., 1995).

Cette différence dans l'abondance desligneux dans les jachères jeunes ne serépercute pas nécessairement sur lesteneurs en matière organique. Eneffet, les premières années aprèsl'abandon de la culture, les arbusteset les herbacées, pour la plupartannuelles, ont une production raci­naire peu élevée; l'apport de matièreorganique par l'enracinement est res­treint et explique le faible impact dela mise en défens ou de l'antécédentcultural dans les jachères de trois ans.

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CADET P, BOIS j.-F., à paraître. Pathogeniceffect of two communities of plant parasiticnematodes on vegetative growth on millet inSenegal (Abstr.l. African Plant Protection. (Souspresse).

CASE NAVE A., VALENTIN c., 1989. Les étatsde surface de la zone sahélienne. Coll.Didactiques, Orstom, Paris, France, 230 p.

CHOTTE j.-L., VILLEMIN G., GUILLORE G.,MONROZIER L., 1993. Morphological aspects ofmicroorganism habitats in a vertisol. InInternational Workshop on Soil Micromorphology,Townsville, Australie, 12-17 juillet 1992. Elsevier,Amsterdam, Pays-Bas, p. 395-403.

Cependant, des différences sont sus­ceptibles d'apparaître lorsque les her­bacées pérennes plus productives enbiomasse racinaire s'installent, c'est­à-dire après 5 à 6 ans de jachère(DONFACK, 1993).

Conclusions:quelles solutions?

Dans la zone étudiée, l'effet d'unejachère sur les caractéristiques phy­sico-chimiques et biologiques des solsest essentiellement lié à la biomassevégétale produite, donc à la duréede la mise en jachère et au typed'espèces végétales présentes. Unerestauration de la qualité agrono­mique des sols nécessite un temps dejachère beaucoup trop long, qui n'estplus envisageable dans le contextesocio-économique de la zone sou­dano-sahélienne. La culture continueavec apport d'engrais uniquement surles productions de rente est devenuela règle dans de vastes régions, àl'image de la zone cotonnière du suddu Mali ou du bassin arachidier auSénégal. Cette agriculture minièrelimite non seulement la restaurationde la fertilité mais prive également lapopu lation des produ its des jachères(pâturage, bois de chauffe et boisd'œuvre, produits de cueillette).

DIATTA M., 1994. Mise en défens ettechniques agroforestières au Sine Saloum(Sénégal). Effets sur la conservation de l'eau, du solet sur la production prima ire. Thèse de doctorat,université de Strasbourg l, France, 202 p.

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MENAUT j.-c., BARBAULT R., LAVELLE P.,LEPAGE M., 1985. African savannas : biologicalsystems of humification and mineralization. InEcology and management of the world's savannas,TOTHILLj.C., MOTT J.J. (Edsl, Australian Acad.Science, Canberra.

NYE P.H., GREEN LAND D.j., 1959. Increasesin the carbon and nitrogen contents of tropical soilsunder natural fallows. journal of Soil Science 10(2): 284-299.

jachère

Des travaux sont en cours pour définirdes pratiques de jachères amélioréesou de substitution. Tenant compte desfacteurs écologiques dans le fonction­nement des jachères, ces pratiquesdoivent privilégier l'introduction deligneux et d'espèces pérennes à crois­sance rapide, à forte biomasse raci­naire et si possible fixateurs d'azote,qui auront alors un impact sur lescaractéristiques bio-physiques dessols. Les jachères améliorées condui­ront ainsi à une production durableen permettant de mieux conserver lesqualités physiques et biologiques dessols par rapport à la jachère naturellede courte durée. Cependant, cettejachère améliorée nécessite une inten­sification de l'ensemble du système deproduction - amélioration du statutorganique et du statut phosphoriquedes sols, modification de la tenure desterres exploitées. Des soles fourragèreset des techniques agroforestières sonttestées dans plusieurs pays : parexemple des jachères améliorées àbase d'une plante fourragère commeStylosanthes hamata suscitent un fortintérêt des paysans du sud du Mali.Un autre exemple d'application deces résultats est l'embocagement desterroirs par des haies vives, qu i consti­tueraient des sources de biodiversiténécessaire au maintien du fonction­nement durable des systèmes agro­écologiques.

OLSSON K., 1984. Long-term Changes in theWoody Vegetation in N. Kordofan, The Sudan. Astudy with the emphasis on Acacia senegal.Rapporter och Notiser, Lund, 60. Lunds UniversitetsNaturgeografiska Institution, Lund., 60 p.

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VILLENAVE c., CADET P., PATE E.,N'DIAYE N., 1997. Microcosm experiment ondevelopment of different para si tic nematode faunain two soils from the soudanese-sahelien zone ofWest Africa. Biology and Fertility of Soil 24: 288­293.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

jachère

Résumé... Abstract... ResumenMASSE D., CADET P., (HOm .I-L., DIAnA M., FLORET C,N'DIAYE-FAYE N., PATE L, PONTANIER R.,THIOULOUSE l, VILLENAVE C- Jachères naturelleset restauration des propriétés des sols en zonesemi-aride. (as du Sénégal.L'objectif des travaux est d'analyser, dons une zone sahélo­soudanienne fortement peuplée du Sénégal, les effets dejachéres noturelles, d'âge et de gestion différents, sur lescarac1éristiques physico-chimiques et biologiques des sols.Avec une protection totale contre le pâturage etl'exploitation du bois, 15 ons de jochére permellentd'amoître les teneurs en motiére organique de 50 %. Loporosité totale de l'horizon de surface est multipliée pordeux, l'abondance des macro-agrégots s'amoît de 50 il70 %et la biomasse microbienne totole de 30 %. Ouinzeannées de jachére protégée ne provoquent pas une baissede 10 densité globale d'infestation en nématodesphytoparasites, mois modifient la composition spécifiquedu peuplement. Les jachéres onciennes soumises il une fortepression d'exploitation présentent les mêmes tendonces,mois montrent des teneurs en matière organique du solinférieures d'environ 20 %il celles de porcelles protégées.Sur les jachères jeunes (3 onnées), le temps de cultureprécédant l'obandon cultural n'a pas d'influence significotivesur les paramètres mesurés. Même si elle élan réolisable, 10iachère noturelle de longue durée ne possède plus lespotentialités nécessaires il la restauration de la fertilité dumilieu. Il fout s'orienter vers des pratiques de jochèresaméliorées ou de substitution, en introduisant des ligneuxet des graminées pérennes il forte biomasse racinaire etil croissance rapide, qui ont un fort impact sur lescoractéristiques biologiques et physiques des sols.

Mots-clés: jachère, anolyse de sol, corbone, azote, phos­phore, base échangeable, porosité, némotode, biomassemicrobienne, Sénégol.

MASSE D., (ADET P., (HOm J-L., DIAnA M., FLORET C,N'DIAYE-FAYE N., PATE L, PONTANIER R.,THIOULOUSE l, VILLENAVE C- Natural fallow andsoil fertility restauration in semi-arid zones.Example: Senegal.This work is set out to analyse the effects 01 natural followareas of diflerent ages and monoged in diflerent woys, onsoil physico-chemicol ond biological characteristics in 0densely populaled Sahel-Sudanese zone in Senegol. Withtotal pratection against grozing ond wood ex ports, 15 yeorsof fallow increosed orgonic maller contents by 50%. Thetotol porosity of Ihe topsoil was doubled ond mocro­aggregote levels increosed by 50-70% ond total microbiolbiomoss by 30%. Fifteen years 01 pratected lallow did notlead to a reduc1ion in overoll porasnic nemotode infestotion,but did modify specific populotion composition. Highlyexploited lormer follow oreos showed the same trends, butsoil organic maller contents were oround 20% lower lhon inprotected plots. In young fallow plots (three yeors), thecropping period prior to follow did not have a significonteflect on the porometers meosured. Even if feosible, longperiods of natural fallow con no longer restore soil fertilityon such soils, and it is now necessory to change to impravedfallow or substitule crops such os woody species or perenniolgrasses, which grow last and have 0 substontiol rootbiomass, hence have astrong impoc1 on soil biologicol ondphysicol chorocteristics.

Keywords: fallow, soil analysis, corbon, nitrogen, phos­phorus, exchangeable boses, porosity, nematode, micro­biol biomoss, Senegol.

MASSE D., CADET P., (HOm H., DIAnA M., FLORET C,N'DlAYE-FAYE N., PATE E., PONTANIER R.,THIOULOUSE l, VILLENAVE C- Los barbechosnaturales y la restauracion de los suelos en zonasemi-arida. (aso de Senegal.El objetivo de los trabojos es anolizor, en uno zono sohelo­sudanesa fuertemente poblado de Senegal, los elec10s debarbechos naturales, de edod yde manejo dilerentes, en loscorocteristicos fisico-quimicos y biologicas de los suelos.(on uno protecciiln total contro el pasto y la explotacionde la madera, 15 anos de borbecho permiten incrementorlos contenidos de moterio orgonico de un 50%. La porosidodtotal dei horizonte de superficie se multiplico por dos, 10obundoncio de los mocro-ogregodos se Incrementa de un 50oun 70% yla biomosa microbiana total de un 30%. Ouinceanos de borbecho protegido no provocon uno baia de ladensidod globol de inlestocion de nematodos fitoporasnos,pera modilico la composicion especifico de 10 repoblocion.Los antiguos borbechos sometidos 0uno luerte presion deexplotocion presenton los mismas tendencias, peromuestron contenidos de moterio orgonico dei sueloinleriores de oproximodomente un 20% a los de porcelasprotegidos. En los jovenes barbechos (3 anos), eltiempo decultivo que precede el abandono cultural no tiene influenciasignificotiva en los porometros medidos. Inclusive si se podiareolizor, el borbecho notural de Iorga duracion no poseeya los potencialidades necesorias pora la restauracion de10 lertilidod dei medio ambiente. Hay que orientorse hocioprocticos de borbechos meiorodos 0 de substitucion, 01intraducir lenosas ygramineos perennes de luerte biomasaradiculor ycrecimiento ropido, que tienen un luerte impac10en los corocteristicos biologicos yfisicos de los suelos.

Polobros-c1oves: borbecho, anolisis de suelo, corbono, nitro­geno, fosforo, bases intercombiobles, porosidod, nematodo,biomasa microbiana, Senegol.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Effets induits du paillagepost-cultural d'un sol sableuxencroûté au SahelConséquences sur l'amél"orationde son fonctionnement hydrique

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Le paillage est une technique de conservation de l'eau

et des sols connue et utilisée de longue date dans

des régions très différentes du monde. Dans le cadre

de la restauration de sols dégradés au Niger,

des expérimentations ont permis de quantifier l'influence

du paillage sur l'infiltration et le stock en eau du sol

en différenciant les effets de l'activité des termites,

des apports sableux éoliens et de la reprise végétale.

J. LEONARD

Orstom, Loborotoire d'informotique oppliquée,

32 ovenue Henri Varognol,

93143 Bondy cedex, FronceMél . leonard@bondyorslomfr

J.-L RAJOT

Orstom, BP 11416, Niomey, Niger

Mél . rojot@niomeyorstomne

Remerciements - Ce trovoil 0 été mené

par l'Orstom de Niomey dons le codre du

progromme Améliorotion et gestion de 10iochére en Afrique de l'Ouest, finoncé par

l'Union européenne (projet 7 ACP RPR 269)

Il s'agit de laisser en place lesrésidus de récolte ou d'effectuer unapport en quantité variable de

résidus végétaux à la surface duchamp. Le paillage permet, sous cer­taines conditions, d'augmenter laquantité d'eau disponible dans le solen favorisant l'infiltration et en limi­tant l'évaporation. Dans les régionssèches, l'augmentation du stock d'eaudisponible se traduit par une amélio­ration sensible de la production végé­tale.

Les mécanismes qui peuvent faire dupaillage une méthode efficace degestion de l'eau sont très variés.Cependant, les processus les plusgénéraux, qui s'appliquent quelles quesoient les conditions climatiques oupédologiques, concernent plutôt la

prévention de la dégradation, au sensétroit de dégradation physique del'état de surface des sols, que leur res­tauration. " en est ainsi des deux effetsles mieux documentés du paillage surl'infiltration : la protection du solde l'impact des gouttes de pluie etle ralentissement de la vitesse duru issellement.

Lorsque les sols sont déjà dégradés,en particulier déjà encroûtés, ces deuxmécanismes sont quasi inopérants. Deplus, dans un tel cas, la quantité d'eaudans le sol est très faible et la limita­tion de l'évaporation ne présente pasun grand intérêt. En présence de solstrès dégradés, il faut d'abord favoriserl'infiltration en restaurant leurs pro­priétés hydrodynamiques. Certainsauteurs ont suggéré qu'en milieu tro­pical, le paillage pouvait jouer un rôleimportant sur l'infiltration et la régé­nération du couvert végétal de solsdégradés grâce à des effets indirects:le piégeage de sable et de grainesd'origine éolienne et la stimulation del'activité de la faune du sol, en parti­culier celle des termites pour qui lapaille constitue une source de nourri­ture. CHASE et BOUDOURESQUE(1987, 1989) ont montré que ces fac­teurs indirects peuvent être efficacesen matière de régénération d'uncouvert végétal sur un sol dégradé,en liaison avec l'amélioration desconditions hydriques. Par ailleurs, un

Agriculture et développement na 18 - Juin 1998

paillage

certain nombre de travaux ont étémenés en science du sol pour analyserle rôle des termites sur l'infiltration,indépendamment du paillage.

Cependant, les connaissances restentencore incomplètes et dispersées;elles sont parfois obtenues dans desconditions très éloignées des condi­tions naturelles et ne permettent pasde prévoir les améliorations à attendred'un paillage de zones dégradées dansdes conditions quelconques.

A Niamey, au Niger, les expérimen­tations menées depuis 1994 parl'Institut français de recherche scien­tifique pour le développement encoopération (Orstom) ont pourobjectif de mieux comprendre et demodéliser l'infiltration de la pluie dansun sol paillé, en prenant en comptel'influence du piégeage de sableséoliens et de l'activité des termitesinduits par le paillage, dans le cadrede la restauration des sols dégradésdans les jachères. L'objectif final estde prévoir les améliorations à attendreet de mieux gérer ainsi cette pratique.

Nous n'exposerons dans cet articleque quelques uns des premiers résul­tats obtenus, mettant bien en évidenceles mécanismes qui interviennent aucours du paillage et qui conduisent àla restauration des sols encroûtés.

Une expérimentationen mil ieu naturelsahélienL'expérimentation a été menée dansune jachère à Guiera senegalensis, àproximité du village de Banizoumbou(Niger), au sein d'un environnementtypiquement sahélien. La moyenneannuelle des précipitations (1990­1997) est de 500 millimètres, avecune forte variabilité interannuelle etde fortes intensités de pluie: intensitémoyenne maximale sur 5 minutessupérieure à 46 mm/h pour 25 % despluies et intensité moyenne maximalesur 30 minutes supérieure à 25 mm/hpour 25 % des pluies. Le sol ferrugi­neux tropical sableux à structure mas­sive est typique de la région. Il estcouvert de croûtes d'érosion sur une

bonne partie de cette jachère trèsdégradée. Les propriétés hydrodyna­miques de ces sols encroûtés sont trèspeu variables - coefficient de varia­tion de 33 % pour une pluie de13 mm et de 17 % pour une pluie de46,5 mm, au lieu de 50 à 100 %en général (VAUCLlN, 1983) - etpeuvent être considérées commeidentiques quel que soit le site avanttraitement.

Trente sites de 10 mètres carrésenviron ont été soumis à deux traite­ments principaux - c'est-à-dire avecou sans brise-vent, celui-ci mesurantun mètre de haut et limitant lesapports de sables éoliens - et cinqsous-traitements:- (1) témoin encroûté;- (2) paillage + insecticide + herbicide;- (3) paillage + insecticide;- (4) paillage + herbicide;- (5) paillage sans insecticide niherbicide.

Au cours de l'expérimentation, il estapparu que l'insecticide avait égale-

Paillageet conservation

de l'eau et du sol

Le paillage réduit le ruissellement,augmente l'infiltration et limite l'érosiondu sol en dissipant l'énergie cinétiquedes gouttes de pluie, réduisant ainsi ladispersion des agrégats du sol etl'encroûtement de surface, et enretardant le ruissellement laissant ainsiplus de temps pour l'infiltration de l'eau(PAPEN DICK et al., 1990; UNGER,1990). La protection du sol dépend dutaux de couverture de celui-ci, et doncde la quantité de paille disponible. Lepaillage permet de réduire l'évaporationdu sol pendant la première phase decelle-ci (sol humide), en réduisantl'énergie disponible à la surface du solpour la vaporisation de l'eau et enlimitant la circulation de l'air donc leséchanges de vapeur avec l'atmosphère(BUSSIERE et CELLIER, 1994). L'effet surla réduction de l'évaporation augmenteavec l'épaisseur du paillage, mais unetrop grande épaisseur dans un régimed'averses de faibles volumes conduit àune imbibition du mulch, suivie d'uneévaporation, sans que le sol ne soitréhumecté (BUSSIERE et CELLIER, 1993).

ment un effet herbicide aux doses uti­lisées. Ainsi, dans la suite de l'étude,les traitements 2 et 3 ne seront pasdistingués. Le paillage, effectué endébut de saison des pluies, consisteen un apport de 0,7 kilo de Cteniumelegans égrené et de 0,3 kilo debranches de Guiera senegalensis par

mètre carré. Le choix de cette gra­minée et de cet arbuste se justifie parleur abondance dans les jachères étu­diées au moment de l'implantation dudispositif. Les quantités utiliséesconduisent à un recouvrement deplus de 90 % de la surface dusol pour une épaisseur de pailled'environ 3 centimètres. Sur chaquesite, une parcelle de ruissellementd'un mètre carré permet d'obtenir les

Jachèresau Niger

C'est sur les sols sableux que reposela totalité de la production de mil(Pennisetum glaucum (L.) R. Br.) au sud­ouest du Niger, en climat sahélien. Lesystème de culture y est fondé surl'alternance champ/jachère. Cependant,en raison de la croissance démographiquecontinue, la pression sur les terresagricoles est de plus en plus forte :l'emprise des cultures est passée de 20 %de la surface du terroir en 1950 à 70 % en1990. Cela conduit, entre autre, à unediminution du temps de mise en jachère.Pendant la période de culture, la surfacedénudée de ces sols à la structure fragileest soumise à l'action de vents violents,qui érodent localement l'horizon desurface, et provoquent la formation decroûtes d'érosion (CASENAVE etVALENTIN, 1989). Elles forment deszones nues et stériles propices auruissellement et à l'érosion hydrique. Cescroûtes ont une infiltrabilité extrêmementfaible (1 à 2 mm/hl et une activitébiologique inexistante en surface. Sanstraitement, le temps de mise en jachèren'est plus suffisant pour restaurernaturellement ces surfaces dégradées quipeuvent couvrir jusqu'à 50 % desjachères (AMBOUTA et al., 1996). Leurréhabi 1itation par pai liage durant lacourte période de mise en jachèreconstitue l'une des réponses que l'onpeut apporter au problème de lademande croissante de surface agricoleuti le. Elle doit être obtenue de façondurable et peu coûteuse.

Agriculture et développement • nO 18 - Juin 1998

volumes de ruissellement aprèschaque épisode pluvieux et de cal­culer un coefficient d'infiltration ­(pluie - ruissellement) / pluie x 100.Durant la saison des pluies 1997, desguides d'onde ont été installés surquelques parcelles afin de suivrel'évolution de la teneur en eau volu­mique dans les 60 premiers centi­mètres du sol par TOR (Time DomainReflectrometry). Les mesures ont étéréal isées tous les deux ou trois jours.

Par ailleurs, une nouvelle surface de20 mètres carrés a été paillée en 1997pour les observations pédologiquesdans une tranchée creusée en fin desaison. Ce paillage a été réalisé enmilieu de saison des pluies de tellesorte que les dépôts éol iens et le déve­loppement de la végétation soientminimes et que seul l'effet de l'acti­vité des termites s'exprime.

Evolution de l'étatde surface des sitespaillésLe paillage a été réalisé en début desaison des pluies, aux mois de mai etjuin. Ces mois correspondent à la foisà une période d'intense activité derécolte des termites (LEPAGE, 1983)et aux plus forts dépôts éoliens dansles jachères. La plupart des pluies auSahel sont précédées de vents extrê­mement violents qui provoquent uneérosion éolienne d'autant plus forteque les sols sableux, particu 1ièrementsensibles, ne sont pas assez couvertspar la végétation. C'est le cas deschamps cultivés où les taux de recou­vrement par les résidus de cultureatteignent leur minimum à cettesaison, avant le développement du milrécemment semé. En revanche, dansles jachères, les taux de recouvrementrestent suffisants pour éviter l'érosionéolienne et les moindres obstacles,comme le paillage, constituent despièges efficaces pour les sédimentséoliens transportés depuis les champs(BIELDERS et al., 1998). Ainsi, onobserve presque dès l'implantation dupaillage:

- une forte activité des termites qui setraduit en surface par la présence de

placages de récolte pouvant couvrirla presque totalité des parcelles nontraitées à l'insecticide et qui masquentde nombreux pores perforant la croûted'érosion;- des dépôts éoliens sableux d'épais­seur variable sur les parcelles non pro­tégées par un brise-vent, en fonctionde la proximité des sources (généra­lement les champs cultivés).

Il est possible d'opérer un regroupe­ment de parcelles en fonction de leurtype d'évolution. Les témoins nonpaillés ne présentent pas d'évolution.La croûte d'érosion se maintient pen­dant toute la durée de l'expérience.

Les parcelles paillées avec insecticidemontrent une forte convergence mor­phologique, avec l'absence de déve­loppement de végétation, même sansherbicide, l'accumulation et le main­tien en place des sédiments éoliensgrâce aux pailles qui ne sont pasconsommées par les termites. Mêmesur les parcelles protégées par unbrise-vent, on note une accumulation,plus lente, de sédiments éoliens. Cetensemble de parcelles évolue peu aucours du temps.

Les parcelles paillées avec termites,apports éoliens et végétation se carac­térisent par un maintien de l'activitédes termites durant toute la périoded'étude (même lorsque la paille acomplètement disparue) grâce à laconsommation de la végétation pion­nière. Cette végétation permet aussi lafixation des dépôts éoliens, voire lapoursuite de ces dépôts.

Les parcelles paillées avec termites etapports éoliens, mais sans végétation,sont très comparables aux précédentesla première année de traitement. Mais,dès la deuxième année, on observeune diminution de l'activité des ter­mites et une érosion hydrique desdépôts éoliens qui ne sont plus main­tenus par la paille, consommée par lestermites, ni fixés par la végétationpionnière.

Enfin, les parcelles paillées avec acti­vité des termites, avec et sans herbi­cide, mais sans apports éoliens, peu­vent être regroupées en raison du trèsfaible développement de la végétationpionnière. L'activité des termites,maximale la première année, décroît

paillage

jusqu'à devenir nulle, ou très faible,lorsq ue tout le pa i liage a étéconsommé.

L'activité des termitesest le principal facteurd'augmentationde l'infiltration

Les résultats des mesures effectuéesquatre années sous pluies naturellessont présentés dans la figure 1 enfonction des regroupements morpho­logiques décrits ci-dessus. L' infi ltra­tion sur le sol encroûté est très faible etne représente que 20 % de la pluie enmoyenne. L'activité des termites setraduit par une nette augmentation ducoefficient d'infiltration dès la pre­mière année, d'un facteur 1,5 à 3.L'action des termites semble plus effi­cace la première année sur les sitesprotégés du vent. Le développementde la végétation joue par la suite unrôle clef. En absence de végétation,l'activité des termites est progres­sivement freinée et les coefficientsd'infiltration diminuent, alors que laprésence de végétation permet le

Termiteset infi Itration

L'effet des termites sur l'infiltration a étéétudié de différentes manières : souspluies simulées et fortes intensités(ELKINS et al., 1986; MANDO et al.,1996), à l'aide de l'infiltrométrie àtension contrôlée (ELDRIDGE, 1994) quipermet de mettre en évidence l'effetmajeur des galeries sur la conductivitéhydraulique du sol, ou encore souscharge (OUEDRAOGO, 1997). Lesrésu Itats convergent pour donner auxtermites un rôle très positif surl'infiltration, l'améliorant parfois d'unfacteur 10 par rapport aux sols témoins.Cependant, les conditions opératoiressont en général très éloignées desconditions naturelles et favorisentfortement l'infiltration en permettant unécoulement saturé dans la macro­porosité. Il est probable que le rôle destermites sur l'infiltration a ainsi étésurestimé.

paillage

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Croûte d'érosion

• Paillage sons termites avecapports éoliens variables

o Termites el apports éoliensavec végétotion

o Termites et opports éolienssons végétotion

o Termites sons oppc:rts. éolienset peu ou pas de vegetation

2 3 4

Année

Figure 1. Coefficients d'infiltration observés et écarts types, pour différents groupes de parcelles et sur 4 années consécutives,sous pluies naturelles, sur des parcelles de ruissellement de 1 mètre carré.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

maintien de l'activité des termites etdonc de forts coefficients d'infiltration,de l'ordre de 80 %, soit 4 fois plusélevés que sur le sol encroûté.

Le paillage sans activité de termites,qui est sans aucun effet la premièreannée, permet une augmentation pro­gressive du coefficient d'infiltration enliaison avec l'accumulation de sableséoliens. L'eau s'infiltre rapidementjusqu'à saturation de ces dépôtssableux peu ou pas encroûtés. Cestockage intervient essentiellement endébut de pluie et est sensiblement pro­portionnel à l'épaisseur de la couchede sédiments déposée.

L'effet du paillagesur la teneur en eaudu sol est sensible dèsles premières pluiesLes besoins en eau de la végétationsont importants dans la phase de crois­sance, c'est-à-dire en début de saisondes pluies (SEGHIERI et al., 1994). Ilétait donc nécessaire de suivre l'évo­lution de la teneur en eau du sol surl'ensemble de la saison des pluies afinde vérifier l'efficacité des traitements,par rapport aux témoins encroûtés, auxmoments clés du développementvégétal. La figure 2 présente un

exemple de ce suivi pour la saison despluies 1997, correspondant à la qua­trième année après le paillage initial,pour une parcelle témoin encroûtée etune parcelle paillée, sans insecticide,sans herbicide et sans brise-vent.

Il apparaît que, dès le début de lasaison des pluies, la quantité d'eaudisponible sur la parcelle restauréepermet de soutenir la croissance de lavégétation - les premières poussessont visibles à partir du 15 juinenviron. On constate que la teneur eneau des 60 premiers centimètres surla parcelle paillée ne redevient iden­tique à celle du sol encroûté qu'à lasuite de la longue période sèche detrois semaines du mois d'août. Lestock d'eau de ces 60 premiers centi­mètres se reconstitue très rapidementdès la pluie suivante.

Dans l'exemple précédent, tous lesprocessus sont entrés en jeu pou r larestauration de l'infiltration (activité destermites, dépôts éoliens, développe­ment de la végétation). L'étude du sitepaillé en milieu de saison des pluies1997 permet de prendre en compte leseul effet de l'activité des termites. Lafigure 3 montre deux profi Is hydriques,réalisés à 80 centimètres de distance,qui ne diffèrent que par la présence dupaillage réalisé un mois avant lecreusement de la fosse d'observationet partiellement consommé par les ter-

mites. La différence de teneur en eauest très marquée et se maintient sur uneprofondeur de plus de 2 mètres. Lestock d'eau dans la zone paillée est de214 millimètres, au lieu de 107 seule­ment dans la zone encroûtée, où il estpeu utilisable - teneur en eau prochede la teneur en eau résiduelle. Si l'onfait l'hypothèse, vraisemblable, que lestock hydrique de la zone encroûtée apeu varié durant la période d'observa­tion, la différence de stock entre zonepaillée et zone encroûtée (107 mm),rapportée au total pluviométrique dela période considérée (192 mm),permet d'estimer le coefficient d'infil­tration dans la zone paillée à 56 %. Onremarque en outre que l'augmentationdu stock hydrique est effective peu detemps après la mise en place du traite­ment.

La reconstitutiond'un couvert végétaldense favorisée parles apports éoliensIl importe de rappeler ici que nousavons utilisé des pailles égrenées, afinde limiter les apports de graines àcelles contenues dans les dépôtséoliens. Comme nous l'avons indiquéplus haut, la végétation ne se déve­loppe de façon conséquente que sur

paillage

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c ·3QJ 25 0:~ - Pluie jounalière 60:::lQJc Sol encroûtéQJ 201- 80-. Sol avec termites ... ~15 (paillé en 1994) 1

• + ~. ~ 100+ ..

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5140

°11/03 30/04 19/06 08/08 27/09 16/11

Dote (saison des pluies 1997)

Figure 2. Evolution de la teneur en eau volumique des 60 premiers centimètres de sol, sur une saison des pluies, pour une parcelletémoin encroûtée et une parcelle paillée depuis 3 ans avec activité de termites, végétation et dépôts éoliens.

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Figure 3. Profils de teneur en eau volumique pour un site témoin encroûté et un sitepaillé sans végétation ni dépôts éoliens. Le paillage a été effectué un mois seulementavant l'ouverture de la fosse.

0,20!

-h- Croûte

-+- Paillage

0,151

Teneur en eau volumique (cm3/cm3)

0,101

est alors étroitement lié à la ressourcesupplémentaire en nourriture queconstitue la végétation pionnière. Parailleurs, la reprise du ruissellement pro­voque une érosion hydrique des dépôtséoliens qui ne sont pas fixés par lavégétation pionnière et donc unerapide dégradation des parcelles où lacroûte d'érosion d'origine, plus oumoins perforée par les termites, est par­fois de nouveau mise à nue.

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300

pas suffisant pour maintenir une acti­vité de termites au delà de deuxans environ. Les parcelles traitées àl'herbicide, donc sans développementde la végétation, montrent une dimi­nution de l'infiltration à partir dela troisième année, particulièrementlorsqu'il n'y a pas de dépôts éoliens.Le maintien de l'activité des termites, etdonc de bonnes conditions hydriques,au delà de cette limite approximative,

Le développement de la végétationjoue un rôle fondamental dans le pro­cessus de restauration. L'apport depaille effectué la première année n'est

les parcelles avec apports éoliens dèsla fin de la première année. A la finde l'essai, les parcelles paillées (sansinsecticide) non protégées du vent ontun recouvrement végétal tout à faitcomparable à celui qui caractérise lemilieu non dégradé, autour descroûtes d'érosion (30 % de recouvre­ment en moyenne) avec une compo­sition floristique voisine. Un dénom­brement des graines présentes dans3 échantillons (0,3 dm)) de solencroûté et 3 échantillons de dépôtséoliens montre qu'il n'y a pas de dif­férence significative pour les quantitésde graines, mais que les dépôtséoliens sont significativement plusriches en espèces - 6,7 ± 3,1 au lieude 2,3 ± 0,6 espèces par échantillon.

L'état des graines semble bienmeilleur dans les dépôts éoliens quedans le sol encroûté. Ceci explique­rait pourquoi le développement de lavégétation est beaucoup plus faiblesur les parcelles avec activité des ter­mites, mais protégées du vent, qui pré­sentent pourtant des conditionshydriques très favorables au moins lesdeux premières années.

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paillage

ConclusionLes premiers résultats mettent en évi­dence les rôles respectifs de l'activitédes termites, de l'accumulation desables éoliens et du développement dela végétation pionnière sur les pro­priétés hydriques d'un sol encroûtésoumis à un paillage. Suite au rétablis­sement de conditions hydriques favo­rables, obtenues très rapidement aprèsle paillage à la faveur du développe­ment des galeries de termites ouvertesà la surface, et grâce à l'apport par levent d'une plus grande variété degraines fertiles, un couvert végétaldense et diversifié se met progressive­ment en place. Ce couvert végétal,même restreint, comme après la pre­mière année de traitement, permet lemaintien de l'activité des termites etdonc d'une forte infiltration.

Le rétablissement durable de condi­tions proches de celles des buttessableuses qu i entou rent les zones

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dégradées des jachères du Niger, estobtenu en 2 à 3 ans et pour un faiblecoût, car le paillage n'est réaliséqu'une seule fois, en début de jachère.Ainsi, activité biologique, dépôtséoliens et développement de la végé­tation sont étroitement associés pourassurer, en zone sahélienne et sur lessols sableux encroûtés étud iés, l'effi­cacité du paillage comme techniquede restauration des propriétéshydriques du sol et d'un couvertvégétal. Des quantités faibles depailles telles que celles fournies par ledéveloppement de la végétation natu­relle, suffisent pour provoquer l'acti­vité des termites, principal facteurd'amélioration de l'infiltration. Cetteobservation permet de supposer que,pour restaurer les propriétés hydriquesdes sols encroûtés du Niger, les quan­tités de pailles à apporter peuvent êtreréduites et que la couverture maxi­male du sol n'est pas à recherchercomme lorsque le paillage est pratiquédans le seul but de protéger la surface

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du sol. D'un point de vue pratique, ilsemble que l'on puisse recommanderun paillage, peu épais mais couvrant,des zones encroûtées, effectué uneseule fois en début de jachère, justeavant la saison des pluies de manièreà éviter une trop forte activité des ter­mites avant les premières pluies.

Le rôle de la fertilité chimique due àl'activité biologique et aux apportséoliens est en cours d'étude, mais denombreuses autres questions restenten suspens, particulièrement en ce quiconcerne l'utilisation de cette tech­nique dans des conditions différentesde celles du contexte de l'étude (typede sol différent, quantités de paillesdisponibles, durées d'application,espèces de termites différentes...).Nous cherchons actuellement à com­prendre et à modéliser les méca­nismes de base observés afin de géné­raliser les résultats obtenus au Nigeret d'optimiser cette technique selonson contexte d'application.

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paillage

Résumé... Abstract. .. Resumen

J. LEONARD, J.·lo RAJDT - Effets induits du paillagepost-cultural d'un sol sableux encroûté au Sahel.Conséquences sur l'amélioration de sonfonctionnement hydrique.('est sur les sols sableux que repose 10 totalité de 10production de mil ou sud·ouest du Niger, en climat sahélien.Le système de culture y est fondé sur l'alternancechamp/jachère. Durant la mise en culture on ossiste à laformation de croûtes d'èrosion stériles, sous l'actionconjuguèe du vent et de la pluie. (es croûtes, presqueimperméables àl'eau, se mointiennentlongtemps dons lesjachères où elles représentent une partie importante de lasurface (10 à 50 %). Nous avons testé une pratiquetraditionnelle de restauration de ces sols encroûtés, lepaillage, encore peu utilisée ou Niger. Trente parcelles deruissellement (1 ml) furent suivies durant quatre ons(1994·1997), sous pluies naturelles, dons le cadre d'undispositif expérimental de type split·plot.L'objectif était dequantifier l'influence du paillage sur l'infiltration et le stocken eau en différenciant l'effet de l'octivité des termites, desapports sableux éoliens et de la reprise végétale. Lesrésultats montrent le rôle prépondérant des termites ovecune amélioralion d'un facleur deux à lrois de l'infiltrotianet une ougmenlation du stock d'eau dès le début de lasaison des pluies. On observe égalemenl que les dépôtséoliens favorisent un stockoge d'eau à la surface du sol etle développement de 10 végétotion qui, une fois établie,permet de maintenir les processus àl'œuvre en constituontune source de nourriture pour les termites. Il opparaît ainsiqu'un paillage réalisé sur les zones dégradées, oprésl'abandon du champ, est une pratique très efficace pourrégénérer rapidement leur fonctionnement hydriqueperme"ant ainsi de réduire la durée des jachères dons uncontexte de pression croissante sur les terres cultivées.

Mols-clés : poil loge, infiltration, termile, dépôt éolien,restourotion du sol, sol encroûté, jochére, sol sableux,bilan hydrique, Niger.

J.LEONARD, J.-lo RAJOT - The eHects of post­harvest mulching on an encrusted sandy 50il inthe Sahel. Impact on improving water supplycapadty.Ali of the millet produced in southwestern Niger, with itsSahelion c1imate, is grown on sandy sails. The croppingsystem is based on alternating craps with fallow. Onplanting, wind and rain erosion couses sterile crusts, whichore virtually impermeable 10 water and persist far sametime on fallow land, where they represent amojor shore ofthe topsoil (lOto 50%). We tested a traditional way ofrestoring encrusted soils, mulching, which is nol widely usedin Niger os yet. Thirty plots subiect to runoff (1 ml) weremonitored for four years (1994·1997), with naturalrainfall, in 0 split-plol type experimental design. The oimwos to quontily the impact of mulching on infiltrotion andwater reserves, by differentiating belween its effect andIhose of termites, windbarne sand and plant grawth. Theresults demonstrated the dominant raie of termites, with aIwo-to-threefold increase in infiltration and improved waterreserves rightlram Ihe start of the rainy season. We olsosaw that windborne deposits fovoured woter storoge in Ihetopsoil and plant growth, and that once estoblished, thevegetotion mointained the process by providing a foodsource for termiles. Mulching degroded areas olterhorvesling would Ihus seem to be 0 highly effective woy ofropidly regeneroting their waler supply capocity, thusreducing the length of follow required, in the foce ofincreasing pressure on cultivoted lond.

Keywords: mulching, infiltrotion, termite, windbornedeposit, soil restorotion, encrusted soil, follow, sondy soil,woter bolonce, Niger.

J.LEONARD, J-lo RAJOT - Efectos induddos deiempajado post-cultural de un suelo arenoso conincrustadôn en Sahel. Consecuendas sobre elmejoramiento de su fundonamiento hidrico.Es en suelos arenosos que se opoyo 10 totolidod de 10produccién de mijo en el suroeste de Niger, en c1imosoheliano. El sistema de cultivo se fundamento en 10olternoncio compo/borbecho. Duronte 10 puesto en cultivose osisle 0 10 formocién de incrustociones de erosiénestéri les, bojo 10 occién conjugodo dei viento yde 10 lIuvio.Estos incrustociones, cosi impermeobles 01 oguo, semonlienen mucho tiempo en los borbechos don derepresenton unD porte importonte de 10 superficie (dei10 01 50%). Hemos sometido 0 pruebo unD précticotrodicionol de restourocién de eslas suelos con incrustacién,el empajodo, oun poco utilizodo en Niger. Se estudiorontreinta porcelos de orroyado (1 ml) duronte cuotro aiios(1994·1997), bajo lIuvios noturales, en el morco de undispositivo experimentol de tipo split· plot. El objetivo er~

cuontificor 10 influencia dei empojodo sobre la infiltrocién yel depésito de oguo 01 diferencior el efecto de 10 octividodde los camejenes, de los oportes orenosos eolias yde 10reaclivociôn vegetal. Los resultodos muestron el papelpreponderante de las comejenes con un mejoromiento de unfactor dos aIres de la infiltracién yun aumento dei depôsitode agua 0 portir dei principio de la lemporada de lIuvias.También se observo que las depésitos eolios favorecen unaprovisién de ogua en 10 superficie dei suelo yel desorrollode la vegetacién que, una vez establecido, permitemanlener los procesos en obra 01 canstituir unD fuente deolimento pora los camejenes. Asimismo resulto que unempojado reolizodo en zonos deteriorodos, después deiobandono dei campo, es una préctico muy eficaz pororegeneror répidomente su funcionomiento hidricopermitiendo osimismo reducir el tiempo de borbechos enun contexto de presiôn creciente en los tierras cultivodos.

Polobras-c1aves: empojodo, infiltrocién, comején, depésitoeolio, restourocién dei suelo, suelo con incrustocién, bor­becho, suelo orenoso, bolonce hidrico, Niger.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Semis du mil en humide.CoRhIctbt des poquets,

semis.de 15-20 grains par trou,puis rebouchage des trouspied. les résidus de cultureont piégé les sables éoliens

ui constituent des zoness. po es nues

sant de couleur bleuâtreet la surface du sai est encroûtée.

Terroir de Banizoumbou,à l'est de Niamey au Niger.

A. de Rouw

les femmes et les hommesarclent à l'aide de l'hilaire.Ce travail permet la coupe

des mauvaises herbeset la destruction

de la croûte superficielle.Terroir de Banizoumbou,

à l'est de Niamey au Niger.A. Rouw

Recyclage de la biomasse de résidusau champ, facilité par la présenced'un important effectif de bovins.

Zone cotonnière du nord du Cameroun.P Dugué

Maintlen de a ferti 1ité dansrois jacheres arborées

B· an minéral (Korhogo,

nord Côte d'Ivoire)

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Les techniques agroforestières peuvent concilier

les contraintes d'une agriculture à faibles intrants

avec l'amélioration des ressources paysannes,

grâce à l'exploitation de produits provenant

des arbres intégrés au système de production

(LAUDELOUT, 1990 ; PELTIER, 1990). Il reste toutefois

à en analyser, à l'échelle de plusieurs années, l'impact

sur le milieu et les conséquences

sur la produdion des cultures, ces données

expérimentales étant encore rares (YOUNG, 1995).

En Côte d'Ivoire, une expérimentation menée

sur trois jachères arborées a permis d'établir

un bilan minéral de la sole forestière et d'en évaluer

les effets sur la richesse du sol.

Zone d'étude 1 3

Le contexte du nordde la Côte d'Ivoire

pour les paysans. Toutes les solutionsvisant à économiser les intrants coû­teux et à diminuer les exportationsinutiles ou non rentables doivent êtreenvisagées pour une production agri­cole durable.

Figure l . La région de Korhogoen Côte d'Ivoire.

La région de Korhogo (figure 1), aunord de la Côte d'Ivoire, en zone desavanes, est fortement peuplée depuisdes décennies. Les études de COULI­BALy (1978) montrent que seulement5 % de l'espace est occupé par lesjachères contre 85 % par des culturespermanentes. Le manque d'espacen'autorise pas la gestion de la fertilitédes sols par la jachère naturelle. Or,dans cette région, il est souhaitabled'observer 1 à 5 années de repos, voireSi l'intensification de l'agriculture,

qui a conduit à des augmen­tations spectaculaires de pro­

ductivité en Europe, est technique­ment possible, les conditions de samise en œuvre ne sont pas réuniesdans les savanes de l'Afrique soudano­sahélienne (MADHAVI, 1990). VANDER POL (1990, 1992) traduisant entermes économiques l'épuisement dessols, indique que le déficit en élé­ments nutritifs, calculé par référenceau prix de l'engrais, représentepresque la moitié de la marge brutedégagée par les activités agricoles. Ilsouligne la nécessité de mettre aupoint des systèmes de culture durablesdégageant des revenus acceptables

R. OLIVER

Cirod-omis, BP 5035,34032 iv\ontpellier Cedex l, Fronce

Mél oliver@cirod.fr

N,KLO OUATIARA

Idefor-dfo, BP 947, Korhogo, Côte d'Ivoire

D. LOUPPE

Cirod-iorêt/ldefor-dfo, 08 BP 33, Abidjon 08,

Côte d'IvoireMél . dominique.louppe@cirodfr

jachère arborée

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Figure 2. Diagrammes climatiques de la région de Korhogo (données mensuellesmoyennes) : température, pluie, évapotranspiration potentielle.

1. Pour simplifier le texte, nous parleronsd'acacia, d'eucalyptus et de gmelina.

20

5

o

10

35 ê.2e

30 '8­E~

25

15

40 V°

Do NsA

Pour quantifier la masse minéraleaérienne de la jachère et pour tenircompte des variations de taille, quatrearbres par parcelle ont été sélectionnésaléatoirement au sein de quartiles baséssur la circonférence à 1,30 mètre. Cesarbres échantillons ont été repérés surle terrain et exploités. Chaque organe aété récolté séparément, pesé en vert, etun échantillon prélevé pour la déter­mination de l'humidité et l'analyse chi­mique. Seuls les troncs ont fait l'objetde trois prélèvements situés respective­ment à 1,30 mètre du sol, dans le tiersmédian et dans le tiers supérieur del'arbre. Les échantillons secs, d'unvolume minimum de 500 millilitres,ont été entièrement broyés pour passerau tamis de 40 mesh (0,42 mm) et ana­lysés selon les techniques normaliséesen usage dans les laboratoires du Cirad.

Des équations ont été établies pourcorréler la circonférence de l'arbre à1,30 mètre à la quantité d'écorce, debois, de branches vivantes ou mortes(élagage naturel) et de feuilles. D'autreséquations relatives à la masse minérale

analysé selon la méthode d'ORCINI etREMY (1976) et le phosphore assimi­lable a été déterminé selon la méthodeOLSEN modifiée DABIN (1967).L'azote disponible a été apprécié parincubation selon la technique deWARING et BREMNER (1964).

J JMois

M A MF

- ,.--

- - f---

f-

- 1f-

- - f-

-

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- f-

- r -

1 1 1 1 1: 1 1 , 1 T 1

50

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150

100

Pluie mensuelle • ETP - T min - T max 1

E 450..s~ 400-ai

::J

~ 350E

a... 300t;:;â:i 250Cl)

':;a::: 200

Les plants issus de pépinière ont été ins­tallés en 1990 dans un dispositif enblocs de Fischer à quatre répétitionsdisposées perpendiculairement à laplus forte pente (2 %) avec un écarte­ment de 1 x 2 m (5 000 plants/ha). Vula forte densité, le couvert était fermédès la seconde saison des pluies (à

12 mois) pour toutes les espèces.L'impact de ce peuplement sur la ferti­lité du sol est certainement plus marquéque celui d'une plantation classique à950 plants (écartement 3 x 3,5 ml. Lesol est présumé homogène en débutd'expérimentation car les terrainsétaient en culture continue depuis plusde dix ans et laissés en jachère natu­relle deux ans avant l'implantation dela jachère artificielle. En 1996, avantexploitation des arbres, des échan­tillons composites formés du mélange,par parcelle élémentaire, de 5 carottesde l'horizon 0-15 centimètres ont étéprélevés pour la caractérisation phy­sico-chimique. Les analyses de sol ontété effectuées selon les techniquesusuelles du laboratoire d'analyses duCentre de coopération internationaleen recherche agronomique pour ledéveloppement (Cirad, Montpellier,France). Le complexe adsorbant a été

espèces - Acacia auriculiformis,Eucalyptus camaldulensis, Gmelinaarborea -' sur la fertilité du sol et dequantifier les éléments minérauxcontenus dans la biomasse aériennedes arbres au moment de leur exploi­tation.

La conduitede l'expérimentationLa station de recherches forestières deLataha est située à 20 kilomètres aunord-est de Korhogo, au nord de laCôte d'Ivoire. Le climat y est de typesoudano-guinéen avec des précipita­tions moyennes voisines de 1 300 mil­limètres par an, avec de grandes varia­tions interannuelles (figure 2). Lasaison des pluies dure 5 mois, dedébut mai à fin septembre, avec unmaximum de précipitations en août.La saison sèche, d'octobre à avril, estcaractérisée par la présence d'un ventsec, chargé de poussières, l'harmattan.La température annuelle moyenne estde 26,5 oc.

Dans cet article, nous nous intéresse­rons à trois types de jachère artificiellearborée: Eucalyptus camaldulensis,Acacia auriculiformis, Gmelinaarborea. Nous allons tenter d'en fairele bilan minéral et d'évaluer leurseffets sur la richesse du sol.

L'étude a été conduite au cours de lasaison des pluies 1996, sur des arbresplantés, âgés de six ans. L'objectif estde comparer l'incidence de trois

plus, selon les conditions édaphiques,pour régénérer la fertil ité dans le casde culture continue (PIERI, 1989;YOUNG, 1995). COULIBALY (1995)constate qu'après une vi ngta ined'années de culture continue, la miseen jachère ne permet plus une recolo­nisation rapide de l'espace par lesligneux, faute de souches d'arbresvivantes et de graines viables dans lesol. Dès les années 60, pour luttercontre l'érosion et produire du bois defeu, les autorités ont fait procéder àdes plantations d'arbres : Tectonagrandis L., Cassia siamea Lam.,Anacardium occidentale L. et, 15 ansplus tard, Eucalyptus camaldulensisDehn. et Gmelina arborea Roxb.Aujourd'hui, les agriculteurs abattentces boisements pour installer descultures en espérant profiter d'uneamélioration de la fertilité du sol.Parallèlement, commence à se déve­lopper un système agroforestier àjachère artificielle d'Acacia auriculi­formis A. Cunn.

ont également été construites. Elles ontpermis de calculer les quantités d'élé­ments mobilisés par chaque partie del'arbre.

Résultats et discussion

azote est le fait de la fixation del'azote atmosphérique par la symbioseAcacia - Rhizobium. On retrouve ceteffet de la présence des acacias surl'azote disponible apprécié par uneincubation de courte durée selon laméthode de WARING-BREMNER.

jachère arborée

Exploitation de la jachère

Biomasse aérienne

Les trois espèces arborées (tableau 2)ont produit des quantités variables dematière sèche aérienne: 59 tonnes par

Caractéristiques physico­

chimiques des parcelles

selon l'espèce ligneuseLa station de Lataha est située dansune zone de sols ferrugineux tropi­caux dont les critères de ferti 1ité sontsurtout définis par la position dans latoposéquence. La présence d'unhorizon gravillonnaire en profondeurassure des conditions de drainagesatisfaisantes, mais peut aussi accen­tuer les éventuels stress hydriques etfavoriser les pertes par lixiviation.Dans le cas de l'essai jachère arborée,cette position, en limite de bas glacis,se traduit par des sols généralementfavorables aux cultures. Les critères defertilité physico-chimiques des sols enfin de jachère sont présentés dans letableau 1.

La texture de l'horizon de surface estlimono-sableuse et en moyennehomogène. Le pH est proche de laneutralité et les teneurs en élémentséchangeables sont assez faibles maisnon limitantes. Les teneurs en phos­phore assimilable sont très faibles. Desdifférences significatives entre traite­ments existent pour le potassiuméchangeable avec des teneurs nette­ment plus faibles pour les parcellessous gmelina arborea, dont la teneurest proche du seuil de déficience.Contrairement aux données de la lit­térature, la présence des eucalyptusne s'accompagne pas d'une acidifica­tion, malgré une teneur inférieure enmagnésium échangeable. Cette obser­vation corrobore celles faites par PEL­TIER (1988) au nord du Cameroun.On notera aussi l'important enrichis­sement en azote des parcelles sousacacia - de l'ordre de 400 kilos parhectare par rapport aux eucalyptus etde 150 kilos par rapport à gmelina­qui ne s'accompagne pas de teneursstatistiquement plus élevées en car­bone total. Cet enrichissement en

Tableau 1. Analyses de sol (valeurs moyennes) sous les peuplements âgés de 6 ansd'Acacia auriculiformis, Eucalyptus camaldulensis, Cmelina arborea.

Acacia Eucalyptus Cmelinaauriculiformis camaldulensis arborea

Granulométrie (%)

Argiles 17,3 16,1 15,7Limons 5,4 4,2 4,4Limons grossiers 7,7 6,3 7,4Sables fins 23,3 24,0 29,9Sables grossiers 46,3 49,5 42,5

Matière organiqueMatière organique (%) 1,99 1,69 1,85Carbone organique (%) 1,16 0,98 1,07Azote total (mg/g) 0,94 a 0,75 b 0,87 abN disponible* (mg/kg) 42,0 a 29,4 b 27,9 abRapport C/N 12,4 13,2 12,3

P. assimilableOlsen-Dabin (mg/kg) P 10,5 10,9 8,6

Complexe absorbant (cmol.eq/kg)Ca échangeable 2,94 2,89 2,60Mg échangeable 1,03 a 0,86 b 0,90 bK échangeable 0,21 a 0,20 a 0,13 bNa échangeable 0,03 0,03 0,02Mn échangeable 0,03 0,02 0,03Somme (Ca, Mg, K, Na) 4,22 3,97 3,64CEC 4,37 3,75 3,80Somme/CEC (0;',) 96,4 95,0

pHpH eau 6,31 6,71 6,39pH KCI 5,38 5,79 5,33

* N disponible selon la méthode Waring-Bremner.Deux valeurs affectées de la même lettre sur une même ligne ne diffèrent pas par le testde Newman-Keuls à P =0,05. Les différences non significatives ne sont pas indiquées.

Tableau 2. Caractéristiques dendrométriques et production de matière sèche sur pied

de trois jachères arborées âgées de 6 ans.

Observations Acacia Eucalyptus Cmelina Moyennesauriculiformis camaldulensis arborea

Densité (plants/ha) 2830 b 3997 ab 4871 a 390OSurface terrière (m2/ha) 10,83 15,35 19,72 15,30Volume (ml/ha) 57,73 88,43 82,32 76,16Poids sec tiges (kgfha) 39285 59565 63475 54108Poids branches (kgfha) 10600 a 3658 b 7944 ab 7406Poids feuilles (kgfha) 4661 a 3187 a 865 b 2904Biomasse totale (kglha) 58512 66410 79579 68167

Deux valeurs affectées de la même lettre sur une même ligne ne diffèrent pas par letest de Newman-Keuls à P = 0,05. Seules les différences significatives sont indiquées.

Agriculture et développement • na 18 - Juin 1998

Agriculture et développement • na 18 - Juin 1998

Tableau 3. Teneurs moyennes (% de matière sèche) en éléments minéraux majeursdes différentes fractions des trois espèces étudiées.

Teneurs moyennes N% P% K% Ca % Mg%

BoisA. auriculiformis 0,278 a 0,022 b 0,212 b 0,124 0,014 bE. cama/du/ensis 0,192 b 0,042 a 0,164 b 0,134 0,019 bG. arborea 0,213 b 0,024 b 0,354 a 0,210 0,041 a

EcorceA. auricu/iformis 1,1 sa a 0,070 b 0,454 c 1,378 0,031 bf. cama/du/ensis 0,339 b 0,162 a 0,654 b 1,506 0,192 aG. arborea 0,515b 0,042 b 0,941 a 1,137 0,236 a

Bois secA. auriculifurmis 0,486 a 0,030 b 0,166 b 0,638 b 0,026 cf. cama/du/ensis 0,295 b 0,061 0,413 a 0,768 il 0,059 bC. arborea 0,283 b 0,016 b 0,350 a 0,522 b 0,079 a

Branches vertesA. auricu/iformis 0,684 a 0,071 0,382 b 0,721 b 0,057 cf. cama/eJu/ensis 0,333 b 0,064 0,488 b 0,848 a 0,075 bG. arborea 0,397 b 0,060 0,793 a 0,508 c 0,106 a

FeuillesA. auriculiformis 2,530 a 0,146 b 1,509 0,831 b 0,188f. carna/du/ensis 1,242 c 0,102 c 1,338 1,400 il 0,229 bC. arborea 2,098 b 0,191 a 1,483 1,049 b 0,463 a

FruitsA. auriculiformis 0,943 0,026 b 0,648 b 0,329 ab 0,098f. cama/du/ensis 0,839 0,118 a 1,292 a 0,703 a 0,151C. arborea 0,667 0,136 a 1,469 a 0,135 b 0,117

Les valeurs affectées de la même lettre sur un même groupe de 3 dans la mêmecolonne ne diffèrent pas par le test de Newman-Keuls à P = 0,05. Seules lesdifférences significatives sont indicées.Description des fractions. Bois: bois de la tige principale sans écorce. Ecorce :écorce de la tige principale. Feuilles: feuilles encore sur l'arbre après abattage.Branches: branches vivantes de diamètre inférieur à 3 cm avec écorce. Bois mort:branches mortes en cours d'élagage naturel. Fruits: fruits encore sur l'arbre.

jachère arborée

hectare pour les acacias, 66 pourles eucalyptus et 80 pour gmelina.Ces différences apparamment liées auxtaux de survie, respectivement de 56,6,79,9 et 97,4 %, ne sont pas statistique­ment significatives. En revanche, cesespèces montrent une grande variabi­lité spécifique et significative de bran­chaison et de feuillage. Ainsi, à 6 ans,les proportions de biomasse sur pieddes branches et des feuilles sont lessuivantes: acacias, 18,1 et 8,0 % ;eucalyptus, 5,5 et 4,8 % ; gmelina,10,0 et 1,1 %.

La mortalité naturelle diffère selon lesespèces. Les acacias sont les plussensibles à la concurrence intraspéci­fique, avec 43 % de perte à 6 ans.Gmelina supporte les densités les plusélevées sans mortalité post-plantation.Les productions en volume de bois deplus de 3 cm de diamètre sur écorceobservées ici (acacia 9,6 m3/ha/an;eucalyptus 14,7 ; gmelina 13,7) sontsupérieures à celles que l'on peutattendre au même âge sur le même site,en raison de la forte densité de planta­tion. Pour Eucalyptus camaldulensis, parexemple, la production de bois est de30 % supérieure à celle d'un peuple­ment à 950 plants par hectare, situéà proximité de l'essai (LOUPPEet OUATIARA, 1996).

Malgré la densité de plantation élevée,la production de bois est en accordavec les données citées par DOUAY(195 ) et BOULET-GERCOURT (1977)pour Gmelina. Pour les acacias, elle sesitue environ au tiers de la productionmesu rée en zone forestière de Côted'Ivoire (GNAHOUA, 1993) - où lesconditions de fertilité et de climat sontbien meilleures - mais du mêmeordre de gréJndeur que les productionscitées par MATHIEU et al. (1993).

La phénologie des différentes espècesexplique les variations de biomassefoliaire, notamment pour gmelina quiétait en début de feuillaison au momentde l'abattage. Le port spécifiqueconduit ces trois espèces à produireplus ou moins de petites branches.Celles-ci peuvent avoir des consé­quences directes sur la fertilité des solsselon leur devenir lors de l'exploitationet de la préparation des sols pour laremise en culture.

Quantité d'éléments minéraux

conlenus dans la biomasse

aérienne

Ces différences de production tant enbiomasse qu'en répartition pondéraleentre les fractions (organes) sont com­plétées par des variations de teneursen éléments minéraux des diverses par­ties aériennes des arbres (tableau 3).

Les différences de composition entreespèces pour un même organe sont leplus souvent significatives. Les teneursen azote sont systématiquement plusélevées pour les acacias. Selon desobservations faites en pépinière àKorhogo (OUATTARA, 1989), cetteespèce nodule très bien avec lessouches locales de Rhizobium et 96 %de ceux-ci sont efficients. En revanche,l'importance de la fixation symbiotiquedans nos conditions expérimentales n'apas encore été quantifiée ni présentée.

La hiérarchie des teneurs montre queles feuilles sont l'organe qui présentegénéralement la plus forte concentra­tion en éléments minéraux, mais passystématiquement:

- pour Acacia auriculiformis, le cal­cium se concentre dans l'écorce ainsique, à un niveau deux fois moindre,dans les branches et le bois mort;

- pour Eucalyptus camaldulensis, lephosphore est abondant dans l'écorceet dans les fruits, le potassium dans lesfruits, le calcium et le magnésiumdans l'écorce ;

- pour Gmelina arborea, le potassiumest abondant dans les fruits et le cal­cium dans l'écorce.

L'écorce apparaît, pour toutes lesespèces, comme un organe importantde stockage préférentiel de certainséléments majeurs. Elle constitued'ailleurs une part non négligeable dela tige principale: acacia 15,6 % du

jachère arborée

Agriculture et développement • nO 18 - Juin 1998

Tableau 5. Efficience des espèces: quantité d'éléments minéraux nécessaires à laproduction d'une tonne de bois ou d'une tonne de biomasse (kgft de matière sèche).

Tableau 4. Quantités (kglha) d'éléments minéraux majeurs accumulées dans lesparties aériennes des trois espèces étudiées au moment de l'abattage.

Espèce/partie N p K Ca Mg

A. auriculiformisTronc* 134,4 9,6 81,7 103,5 5,4Feuilles 95,6 5,5 57,0 31,4 7,1

Branches 69,7 6,6 32,6 61,8 4,1Bois mort 22,1 1,4 7,6 29,0 '1,2

Total 321,5 23,1 178,7 225,3 17,7

E. camaldulensisTronc 119,8 31,8 126,8 182,5 24,4

Feuilles 41,5 3,1 41,2 43,1 7,1

Branches 10,3 1,8 14,1 24,9 2,4Total 171,5 36,8 182,0 250,3 33,9

G. arboreaTronc 148,1 15,6 252,2 195,3 39,1Feuilles 16,8 1,5 11,9 8,4 3,7Branches 29,2 4,4 58,4 37,4 7,8Bois mort 19,1 1,1 35,2 35,2 5,3Total 213,2 22,7 357,5 276,3 55,9

* Tronc: comprend l'écorce et le bois de la tige principale. E. camaldulensis n'a pasde bois mort sur pied en raison de la rapidité de son élagage naturel.

Mg

0,140,410,62

0,300,510,70

Ca

3,853,773,47

2,633,063,08

K

compte. On y remarque la part impor­tante que peuvent prendre les écorces,si l'on écorce les perches sur les par­celles avant de les commercialiser.

Ces valeurs ne sont qu'un ordre degrandeur, compte tenu de l'impréci­sion de l'estimation du taux d'écorce.Néanmoins, elles montrent qu'il estsouhaitable de laisser l'écorce surplace après l'exploitation du bois.Après exploitation de la jachère fores­tière et exportation du bois, les resti­tutions ne représentent guère quedeux ou trois campagnes d'apportd'engrais aux doses recommandéespour la région. Le bénéfice majeurpour le sol se trouve plus certainementdans les apports de cations alcalino­terreux, généralement peu présentsdans les engrais, qui permettent deretarder les processus d'acidification.

pN

Eléments nécessaires à la production d'une tonne de boisA. auriculiformis 3,42 0,24 2,08E. camaldulensis 2,01 0,53 2,13G. arborea 2,33 0,25 3,97

Elémenls nécessaires à la production d'une tonne de biomasseA. auriculiformis 5,49 0,40 3,05E. camaldulensis 2,58 0,55 2,74G. arborea 2,68 0,28 4,49

grande partie de cet élément provientcertainement, dans ce cas, de la fixa­tion symbiotique de N

2. Pour la bio­

masse totale, Cette espèce n'est pas laplus économe en éléments minéraux.Cependant, au moment de l'exploita­tion, elle les restitue au sol mieux queles deux autres espèces: elle présentedonc le meilleur rapport améliorationde la ferti 1ité/production de bois.

Restitutions minérales au sol lors

de l'exploitation de la jachère

La gradation dans les restitutionspotentielles au sol selon le devenir desdiverses parties des arbres est illustréepar la figure 3 - les restitutions pré­sentées ici sont celles au moment del'exploitation de la jachère; les retom­bées de litière au cours de la vie dupeuplement ne sont pas prises en

Efficience minérale

des trois espèces

Les quantité d'éléments mlnerauxnécessaires à la production d'uneunité de produit (tonne de bois) sontprésentées au tableau 5.

Acacia auriculiformis est l'espèce quidemande le moins d'éléments miné­raux pour produire une tonne de boisavec écorce, sauf pour l'azote mais une

L'association des données de produc­tion sur pied à 6 ans et des résultatsd'analyses minérales permettentd'estimer la masse minérale aériennedes trois espèces juste avant leurexploitation (tableau 4). Bien que lesbiomasses soient différentes, l'azoteest nettement plus abondant pour lesacacias, le phosphore pour les euca­lyptus, le potassium et le magnésiumpour gmelina. L'abondance de cationschez cette dernière espèce est peut­être à rapprocher de la compositiondu complexe adsorbant appauvrisignificativement en potassium.

Lors de l'exploitation de la jachèrearborée, les troncs vraisemblablementnon écorcés seront valorisés (perches,bois de feu) ainsi d'ailleurs que lesgrosses branches (bois de feu,charbon). De plus, lors de la remiseen culture, les résidus d'exploitationdes arbres seront vraisemblablementbrûlés comme le souligne PELTIER(1991). Une grande quantité dematière organique et d'azote ainsiqu'une partie du phosphore serontalors perdus. Le bénéfice à courtterme prépondérant pour le paysanréside dans le contrôle de l'acidité etla disponibilité immédiate en élé­ments nutritifs qui sont la base du sys­tème défriche-brûlis.

poids sec; eucalyptus 17,2 et gmelina13,2 %.

Certains auteurs font le rapproche­ment entre les compositions minéralesdes litières et les parties aériennes desarbres, d'une part, et la compositionchimique de l'horizon de surface,d'autre part. Ainsi, DRESCHEL et al.

(1991) attribuent en partie l'acidifica­tion qu'ils constatent sous Acacia auri­

cu/iformis à la faible biodégradabilitéde litières riches en calcium.

jachère arborée

Gmcr

Gmcr

Gmar

p

Eucc

Eucc

Ca

Euco

Accu

Accu

Acau

0,0

30,0

20,0

10,0

150

50

10,0

20,0

0,0

200

o

100

230,0.......m

...><

2 250.......m

...><

240,0.......~

sol de la mise en jachère amélioréerésulterait de l'enrichissement enmatière organique par l'intermédiairedes retombées de 1itière et par le sys­tème racinaire des arbres (HAR­MANO, 1997). Cet enrichissement

43,2

78,8

Gmcr

Gmcr

K

N

Eucc

Eucc

Acau = Acacia

Eucc =Gme/ina

Gmar = Eucalyptus

Accu

Accu

50

o

o

100

200

150

100

2300.......m

...><

2200.......~

Figure 3. Restitutions potentielles au sol par l'exploitation de la sole arborée (kg/ha).Les restitutions spécifiques aux écorces figurent en regard des diagrammescorrespondants.

En dehors des restitutions instantanéesliées à l'exploitation du peuplementforestier, le principal bénéfice pour le

acacias, 8 pour les eucalyptus et11 pour gmelina.

Les racines, qui n'ont pas été analy­sées, représentent une biomasse sou­terraine importante jouant à la fois unrôle sur la richesse chimique du sol etsur sa structuration. Au cours de lasaison des pluies précédant l'abattagedes arbres, les biomasses racina iresont été mesurées dans l'horizon0-30 centimètres. Elles augmentent aucours de la saison des pluies pourdiminuer dès le retour de la saisonsèche. A leur maximum, elles attei­gnaient 10 tonnes par hectare pour les

Litières et racines

L'effet de la jachère arborée sur lessols ne se résume pas aux seu les res­titutions minérales à l'abattage. Lesretombées au sol par la litière jouentaussi un rôle considérable toutcomme les retours provenant desracines.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

La matière sèche des litières a étémesurée pendant les onze mois pré­cédant l'exploitation:

- sous les acacias, 6,7 tonnes par hec­tare, dont 9 % de fruits et 14 % debranches;

- sous les eucalyptus, 6,2 tonnes parhectare, dont 39 % de branches;

- sous gmelina, 5,8 tonnes par hec­tare, dont 92 % de feuilles et 5 % defruits.

On ne peut pas attribuer aux litièresles compositions minérales des pro­duits analysés lors de l'exploitation dela jachère forestière, car il a étéobservé que leur composition variaitassez largement au cours de l'année;pou r certa ines espèces, dont les aca­cias australiens, la translocation deséléments est très active au cours de lapériode de sénescence des feuilles(OLIVER et GANRY, 1994; HAR­MANO, 1997). De ce fait, les restitu­tions annuelles par les chutes de litièrepeuvent être estimées à environ 40 à70 kilos d'azote, 35 à 60 kilos depotassium et 4,5 à 5,5 kilos de phos­phore par hectare, dès que le couvertest fermé, c'est-à-dire après 3 ans.Une part certainement non négli­geable des éléments minéraux entred'ailleurs dans un cycle fermé prélè­vement-restitution, où les seulsapports positifs proviennent desremontées par les racines à partir descouches profondes du sol.

chère arborée

Tableau 6. Rendements moyens d'une culture de maïs (en t/ha) après exploitationd'une jachère arborée de 6 ans (maïs grain à 15 % d'humidité, en t/ha). Korhogo,Côte d'Ivoire, 1996.

Pour un impact maximal sur la com­position chimique des sols, il est indis­pensable de laisser sur place le plusd'organes riches en éléments miné­raux : les feuilles, les branches fines etl'écorce. Même dans ces conditions,

Ces résultats conduisent à penser que,dans le cas de jachères composées parun plus grand nombre d'espèces,l'impact serait plus limité. Une jachèrenaturelle pourra être d'autant plusperformante qu'elle contiendra unnombre important d'espèces fixatricesd'azote dont l'exploitation n'exporteraque peu d'éléments minéraux. Cetteefficacité sera aussi liée à l'intensité etau mode d'exploitation de l'espèce.

plus possibles en raison de trop fortespressions sur les terres, liées à ladémographie, à la modernisation desoutils et à l'extension des cultures derente. La jachère arborée artificiellede courte durée semble être une solu­tion prometteuse, d'autant plus queles agriculteurs sont demandeurs detechniques aptes à restaurer rapide­ment la fertilité de leurs sols épuiséspar de trop longues périodes deculture continue.

Bibliographie

l'amélioration du sol dépendra del'espèce, car chaque essence utilise leséléments de façon différente et les dis­tribue inégalement entre ses organes.

Sur le plan des caractéristiques chi­miques du sol, la jachère arborée arti­ficielle de courte durée n'apparaît pasêtre un remède pertinent à la dégra­dation des sols soumis à une agriculture continue, même extensive. Enrevanche, cette jachère va créer unenvironnement plus favorable à l'acti­vité biologique du sol (OUATIARA etal., 1998) : limitation de l'ensoleille­ment du sol, meilleurs statuts hydriqueet organique. Cette activité biologiquene peut qu'améliorer la structurationdu sol, sa capacité d'absorption deseaux de pluies et la transformation dela matière organique. Ainsi, l'humusamélioré permettrait une meilleuredisponibilité des éléments minérauxpour les plantes et l'alimentation eneau serait moins limitante. Cette der­nière hypothèse, à savoir que l'amé­lioration agronomique d'un sol nerésulte pas seulement d'un enrichis­sement chimique mais aussi d'unemeilleure activité biologique, estl'objet d'une étude en cours.

Les revenus qu'il sera possible de tirerde l'exploitation de la jachère arboréeet la continuité dans l'occupationdes terres par l'agriculteur sont desfacteurs incitatifs pour diffuser de telssystèmes.

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0,460,73

C. arborea

0,240,48

Précédent arboréE. camaldulensis

La présente étude a été conduite surun terrain délaissé par les agriculteurscar trop improductif. Elle montrequ'une jachère arborée monospéci­fique a un impact différent sur le solselon l'arbre planté. La capacitéd'absorption des éléments minérauxainsi que les restitutions au momentde l'exploitation diffèrent en fonctionde l'espèce. Dans le cas de l'azote, onobserve un enrichissement importantdu sol sous la légumineuse Acaciaauriculiformis du fait de la fixationsymbiotique de cet élément. Cela setraduit, en première culture, par unaccroissement net du rendement dumaïs par rapport aux productionsaprès Eucalyptus cama/dulensis ouGmelina arborea.

Mulch 1,05BrOli 1,74

Résidus d'exploitationtraités en A. auriculiformis

annuel en matière organique del'horizon de surface serait de l'ordredu milligramme par gramme avec,dans le cas des légumineuses arbo­rées, un gain supplémentaire en azotepar fixation symbiotique.

Effets sur du maïs cultivé après

jachère

Les premiers résultats obtenus surune culture de maïs installée sur lesparcelles montrent, dans le cas où laculture est effectuée sans aucun apportd'engrais, des différences de produc­tion importantes selon les espèces de lajachère arborée (tableau 6).

Acacia auricu/iformis est la seulejachère permettant une productionacceptable pour l'agriculteur. On peutpartiellement l'expliquer par les resti­tutions importantes d'éléments miné­raux au sol, notamment en azote. Lesdifférences entre les deux autresespèces ne sont pas significatives etles niveaux de production sont tropbas pour être discutés. On notera tou­tefois que le brûlis, qui accélère laminéralisation de la matière organiquerestant sur le terrain après exploitationdes arbres, augmente la productionagricole de la première année deculture. La sensibi 1ité du maïs au pré­cédent jachère arborée observée icisemble d'ailleurs supérieure aux effetsconstatés dans le cas de jachères her­bacées pâturées à Panicum maximumet Sty/osanthes amata (ZOUMANA etal., 1994).

Dans un système de cultures à faiblesintrants, comme celui pratiqué dansle nord de la Côte d'Ivoire, la jachèrearborée apparaît nécessaire au main­tien de la fertilité des sols et à la dura­bi 1ité des productions agricoles. Lesjachères naturelles longues ne sont

Conclusion

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

~achère arborée

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Résumé... Abstract... Resumen

O. LOUPPE, N'KLO OUATIARA, R. OLIVER - Maintiende la fertilité dems trois jachères arborées. BilanminérallKarhago, nord (ôte d'Ivoire).Dans la région de Korhogo, au nord de la Côte d'Ivoire, laiachère a presque disparu et des reboisements, datant desannées 60, sont exploités pour être remis en culture. Nousavons comparé l'eHet sur les sols de deux espèces de cesanciens boisements, Euca/yptus camaldu/ensis Dehn. etGme/ina arborea Roxb., à Acacia aurieu/ifarmis A. (unn.,vulgarisé pour la création de jachéres ligneuses omélioréesde 6à8ons. A6ans, la biomasse totale d'A. aurieu/ifarmisétait de 5B tlha, de 66 et 79 pour E. camaldu/ensis etG. arborea . Des teneurs en N, P, K, (a et Mg mesuréesdans les organes, l'azote est plus abondant pourA. aurieu/iformis, le phosphore pour E. camaldu/emis, lepotassium et le magnésium pour G. arborea. La praportiondes éléments minéraux accumulés dons la parfie aérienneet restitués ou sol à l'abattage est plus élevée pourA. aurieuliformis. 5i les arbres sont écorcés lors del'exploitation, les exportations minérales d'E. camaldu/ensiset de G. arborea sont fortement réduites mais restentsupérieures aux restitutions, sauf en calcium et magnésiumpour Ecama/du/ensis. La iachère àA. aurieu/ifarmis, permetun gain de production lors de la remise en culture,contrairement à E. cama/du/ensis et de G. arbarea, dontl'eHel régénérateur de la fertilité reste insuHisant.

Mots clés: iachère arborée, masse minérale, fertilité, Acaciaaurieu/iformis, Euca/yptus camaldu/ensis, Gme/ina arbarea,(ôte d'Ivoire.

D. LOUPPE, N'KLO OUATIARA, R. OI.lVER - Fertilitymanagement in three arboreous fallox oreos.Mineral balance (Korhogo, nord (ôte d'Ivoire).Fallow has 011 but disappeared from Ihe Korhogo regionof the nord Côte d'Ivoire, and reforested oreas planted inthe 1960s are now being felled for replanting. Wecompared the effects on the soil of two of the forestspecies planted, Euca/yptus cama/du/ensis Dehn. andGme/ina arbarea Roxb., wilh that of Acacia aurieulifarmisA. (unn., which is currenlly distributed far short improvedwoody fallaws (six to eighl years). At six years, Ihe lotalbiomass praduced by A. aurieu/iformis was 58 tlha,compared 10 66 and 79 tlha far E. cama/du/ensis and G.arbarea. Of the N, P, K, (a and Mg contents measured inthe organs, nitrogen levels were higher in A.aurieu/iFormis; phospharus in E. cama/du/ensis; andpotassium and magnesium in G. arborea. The shore ofnulrients accumulated in the aerial part and returned tathe sail on felling was higher far A. aurieu/ifarmis. If thebark was stripped !rom the trees on felling, mineraiex ports !rom E. cama/du/ensis. and G. arbarea weremarkedly reduced, but remained higher thon returns,except for (a and Mg for E. cama/du/ensis. A.aurieu/iFarmis fallaw enabled a production gain anreplanting, unlike G. arborea and E. cama/du/ensis, whoseregeneralive effects on soil fertility remained insufficient.

Keywords: impraved fallow, minerai content, fertility, Acaciaaurieu/iformis, Euca/yptus camoldu/ensis, Gme/ina arbarea,Côte d'Ivoire.

D. LOUPPE, N'KLO OUATfARA, R. OLIVER ­Mantenimiento de la fertilidas en tres barbechoscon ârboles. Balance minerai (Korhogo, norte de(osta de Marfil).En la regiôn de Korhogo, al norte de (osta de Marfil, elbarbecho casi ha desaparecido yse explotan repoblacionesfarestales, que datan de los anos sesenta, para volver aponerlos en cultivo. Hemos comparado el efecto en lossuelos de dos especies de eslas anliguas repoblacionesforeslales, Euca/yptus cama/du/ensis Dehn. y Gme/inaarborea Roxb., a Acacia aurieuliformis A. (unn., divulgadopara la creaciôn de barbechos lenasos mejorados de 6a 8anas. Alos 6 anas de edad, la biamasa total de A.aurieu/iFormis era de 58 t/ha, y de 66 y 79 para E.camaldu/ensis y G. arborea. 5e miden conlenidas de N, P,K, (a y Mg en los ôrganos, el nitrôgeno es môs abundantepara A. aurieu/ifarmis, el fôsfora para E. cama/du/emis, elpotasio yel magnesio para G. arbarea. La proporciôn de laselementos minerales acumulados en la parte aérea yrestituidos al sue la cuando la pada es môs alto para A.aurieu/iformis. 5i los ôrbales se descartezan al explotarlos,las remociones minerales de E. camaldu/ensis y de G.arbarea son fuertemente reducidas pero permanecensuperiores a las restituciones, salvo en calcio y magnesiopara E. cama/du/emis. El barbecho a A. aurieu/ifarmis,permite una ganancia de producciôn en la reactivaciôn deicultivo, al contrario de E. cama/du/ensis y de G. arborea,cuyo efecto generador de la fertilidad sigue siendainsuficiente.

Palabras-claves: barbecho con ôrboles, maso minerai, fer­tilidad, Acacia aurieu/iformis, Euca/yptus camaldu/emis,Gme/ina arboreo, (osta de Marfil.

Le mucuna et la restaurationdes propriétés d'un solferrallitique au sud du Bénin

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

La dégradation des sols demeure ces dernières années

une entrave très sérieuse au développement agricole

du Bénin, en particulier pour les sols rouges ferrallitiques

du sud communément appelés les terres de barre.

Elles couvrent 5 %de la superficie totale du pays et

concentrent plus de 30 %de la population, avec des

densités de l'ordre de 200 à 300 habitants au kilomètre

carré (moyenne nationale: 45 hab/km2). L'agriculture

est l'activité principale et la pression démographique

a pour conséquence une forte réduction de la durée

des jachères et un morcellement des surfaces cultivées.

Les systèmes de culture fondés sur les plantes de

couverture sont une solution pratiquée et étudiée

dans la perspective de la restauration de ces terres.

La succession des cultures comporte une plante installée

par l'agriculteur dans le but de couvrir le sol pendant

toute ou une partie de l'année.

A. H, AlONTONDE

Cen p, BP 988, Cotonou, BéninEmoll • cen ,p@bow,inl el.bj

C. FELLER

Cenop-usp/Orstom, CP 96 13400Pirocicobo, Brésil

F, GANRY

Cirod-co, BP 5035,34032, Montpellier Cedex l, Fronce

J-c. REMY

Inro-En m, Place Pierre Viala,34060 Montpellier Cedex l, Fr nce

D iverses légumineuses ont ététestées comme plantes decouverture dans différentes

régions du monde : au Nigeria,

BUNCH (1993), au Honduras,FLORES (1987), au Brésil, MON EGAT(1991), au Bénin, AZONTONDE

(1993). Les plantes de couverture limi­tent le processus érosif (LAL, 1976),favorisent le stockage de l'eau dans

les sols et améliorent généralement lespropriétés des sols et le stock orga­nique dans les horizons de surface

(TRIOMPHE, 1996). Ainsi, ce derniera pu montrer, au Honduras, l'intérêtdu système mucuna-maïs, tant pour laproduction en maïs, que pour unebonne gestion de la ressource sol. Lemucuna existe naturellement au Béninsous forme sauvage avec des feuillesveloutées et très urticantes. L'espèceMucuna pruriens var. utilis, introduiteen 1988, a été rapidement adoptéepar la majorité des paysans du sud duBénin (AZONTONDE, 1993).

L'étude relatée ici a été réalisée en sta­tion à Agonkanmey sur les terres debarre. Son objectif est la quantifica­tion des effets de la légumineusemucuna sur la productivité d'un ma'iset sur les propriétés du sol.

La conduite del'expérimentation

Présentation du milieuL'expérimentation a été menée prèsdu village d'Agonkanmey sur la sta­tion de recherche du Centre nationald'agro-pédologie (Cenap) située àenviron 10 kilomètres au nord-ouestde Cotonou sur un plateau. Le sub­stratum géologique est constitué deformations d'origine sédimentaire duContinental terminal (VOLKOFF,1970) d'âge miopliocène. Les sols sontferrallitiques et localement appelésterres de barre.

Le climat est de type subéquatorialmaritime caractérisé par l'alternancede deux saisons sèches (novembre àmars et juillet à août) et de deux sai-

plante de couverture

M A M A S 0 N D

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E E 150o.:;:::> 100

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La végétation c1imacique est un fourréarbustif à Psidium goyava et Brideliaferruginea. C'est une formation trèsdense, non stratifiée à tapis herbacéinexistant. La composition floristiquede cette formation est assez constante.Les cultures annuelles dominantessont le maïs, le haricot, le manioc,l'arachide et la patate douce. L'exploi­tation des cultures pérennes commele palmier à huile Elaeis guineensis esttrad itionnelle.

sons des pluies (mars à juillet et sep­tembre à novembre). La pluviométriemoyenne annuelle sur la station est de1 200 millimètres. Sa répartition auto­rise une période de croissance végéta­tive, floraisons et fructifications com­prises, de 240 jours par an. Lamoyenne annuelle de température estde 27 oc. L'évapotranspiration poten­tielle (ETP Penman) moyenne annuellevarie entre 1400 et 1 500 millimètres.L'hygrométrie de l'air reste élevée (70à 90 %) toute l'année.

Figure 1. Calage des cycles du maïs et du mucuna en fonction de la pluviométrie.

Le dispositif expérimentalLe dispositif est constitué de quatreparcelles de forme rectangulaire de 30x 8 m, de pente 4 %, délimitées pardes tôles de fer, larges de 30 centi­mètres, enfoncées dans le sol sur uneprofondeu r de 10 centi mètres. Uneallée de 3 mètres de large sépare lesparcelles les unes des autres.

L'essai actuel avec le système

mucuna-maïs a été installé en 1989 àla suite d'essais sur les phénomènesd'érosion et de ruissellement (AZON­TONDE, 1993). Il consiste à cultiveren association et rotation avec unmaïs, une légumineuse de couverture,le mucuna dont le cycle est décalé parrapport à celui du maïs.

Les traitements (tableau 1) sont les sui­vants :

- traitement témoin T, culture tradi­tionnelle continue de maïs sansfumure minérale ni installation demucuna;

- traitement NPK, culture continue dumaïs avec apport fractionné 15 et 45jours après semis de 200 kg/ha

Tableau 1. Traitements efiectués sur les parcelles de 1964 à 1996.

Parcelles 1964-1974 1975-1988 1989-1996

(1) les traitements sur les parcelles Pl à P3 ont été précédés d'un an de jachère et d'un an de sol nu sans culture.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

P2 1)) labour à la houe à platet 2 sarcl agesculture: maïs

Ml: mucuna resemé tous les anssarclage superficiel sans enfouissement des paillesculture: maïs tous les ans

NPK : fertilisation NPK (15-15-15,200 kg/ha+ 100 kg/ha d'urée)(soit 76 kg/ha N, 30 kg P, 30 kg K)sarclage superficiel avec enfouissement des paillesculture: maïs tous les ans

M2 : mucuna resemé tous les 2 anssarclage superficiel avec enfouissementdes pailles tous les 2 ansculture: maïs tous les ans

billonnage isohypseculture: maïs tous les ans

andainage des résidus de récolte T: sarclage superficiel avec enfouissement2 sarclages des paillesculture: maïs culture: maïs tous les ans

sarclage léger à la houeenfou issement stylosanthesculture: maïs

sarclage léger à la houe,apport de fumierculture: maïs

jachère naturelle: 10 ans

sans labourculture: maïs

P4

P3 1)1

Pl il) buttes (2 ans) puis billons+ 2 sarclagesculture: maïs

d'engrais NPK (15-15-15) + 100 kg/had'urée 30 jours après semis. La fertili­sation totale est donc de 76 N - 30 P ­30 K;- traitement M2, association et rota­tion maïs-mucuna avec culture demaïs tous les ans et plantation demucuna tous les deux ans. Il n'y a pasde fertilisation minérale;- traitement Ml, identique à traite­ment M2, mais avec plantationde mucuna tous les ans. Il n'y a pasde fertilisation minérale.

Le maïs est semé après une pluie supé­rieure à 15 millimètres, généralemententre le 15 avril et le 15 mai, à unedensité de 31 000 pieds par hectare àraison de 2 grains par poquet. Larécolte se fait entre le 30 juillet et le30 août. Le calendrier cultural de cetteassociation et rotation est schématisésur la figure 1. La variété de maïs uti­lisée, DMR, est un hybride de 100-110jours.

Le sol n'est jamais labouré; il subit unsimple sarclage superficiel sur 5 cen­timètres à la houe au début de lagrande saison des pluies; il peut êtrerépété toutes les deux semaines si lespluies sont fréquentes et régulières.

Pour tous les traitements, les résidusde récolte sont laissés à la surface dusol et le paillis du mucuna est perturbéle moins possible.

Prélèvements effectués

SolChaque parcelle a été subdivisée dansle sens de la longueur en 6 sous­parcelles de 30 xl ,33 m; puis chaquesous-parcelle est divisée en la mini­parcelles de 3 x 1,33 m. Les échan­ti lions sont prélevés su r les profon­deurs de 0-10, 10-20 et 20-40 cm.

Pour les dosages du carbone orga­nique, de l'azote total et de l'azoteminéral, les prélèvements sont effec­tués à la tarière dans toutes les mini­parcelles.

Pour la détermination de la densitéapparente, des teneurs en eau (auxpF 2,5 et 4,2), et de l'humidité dusol, 9 prélèvements sont faits enamont, au milieu et en aval avec desanneaux pF.

Plantes

L'estimation du rendement en grains etde la biomasse totale du maïs est faiteaprès récolte sur toute la parcelle sanstenir compte des plants de bordure.

Pour l'étude de la composition chi­mique des végétaux, les partiesaériennes et racinaires du maïs sontprélevées sur une surface d'un mètrecarré dans quatre miniparcelles prisesau hasard. Les dates de prélèvementsont début juin (début floraison), finjuin (pleine floraison), août (à larécolte du maïs). Les teneurs en azotesont déterminées sur les grains, lestiges et les feuilles.

Les parties aériennes et souterraines(couches de 0-10, 10-20 et 20-40 cm)du mucuna sont prélevées sur quatrerépétitions d'un mètre carré en mi­avril (il s'agit du mucuna de l'année),début août, début octobre (période decroissance végétale maximale). Pourles parties souterraines, les débrisvégétaux de taille supérieure à un mil­limètre sont séparés par tamisage sousl'eau et les racines de mucuna sonttriées manuellement.

Méthodes analytiquesLes échantillons de sol sont préparés à2 millimètres puis broyés plus fine­ment selon l'analyse à effectuer. Lecarbone total a été dosé par voiesèche à l'autoanalyseur CHN LECO etl'azote total par la méthode KJEL­DAHL. Les stocks (Q) de carbone (C)et d'azote (N) (kg/ml) pour un horizond'épaisseur e (cm), de densité appa­rente dap et de teneurs en C et N,exprimées en g/kg de sol sont calculéspar la formu le su ivante :Q = (C,N) x e x da/1 00.

Le taux en % de matière organique dusol est calculé par la formule:MO % = C % x 1,724.

Les mesures du pH eau sont faites surune suspension dans un rapportsol/eau de 1/2,5.

Les bases échangeables et la capacitéd'échange sont déterminées par laméthode internationale à l'acétated'ammonium à pH = 7,0.

L'azote minéralisable du sol, a étédéterminé par la méthode d'incuba-

plante de couvertur'e

tion-percolation décrite par STAN­FORD et SMITH (1972). Il s'agit d'uneincubation à température et humiditéconstantes au cours de laquelle le solest lessivé périodiquement avec unesolution de CaCI

2M/1 00 puis par une

solution de recharge cationique. Ladurée totale d'incubation est ici de19 semaines. Les déterminations ontété faites au laboratoire d'analyse duCentre de coopération internationaleen recherche agronomique pour ledéveloppement (Cirad, Montpellier,France) sur des échantillons de sol pré­parés trois mois avant.

Les formes minérales (N-NH4

etN-NO) sont dosées à l'auto-analyseur(WANEUKEN et GANRY, 1991). Nesont rapportées ici que les sommesd'azote minéral:Nm =N-NH

4+ N-NO)'

Les quantités d'azote mesurées autemps 1 semaine sont diminuées de laquantité d'azote minéral initial Nmi.Les quantités d'azote (Nm) sontensuite cumulées (Nt) et exprimées enmg N/kg de sol. Les données sont lesmoyennes de trois répétitions.

Résultats et discussion

Production du maïsLa figure 2 montre que les rendementsde maïs des traitements Ml, M2 et NPKont une progression régulière et signifi­cative par rapport au traitement témoinT qui ne fait que décroître. Le sensgénéral des variations est le suivant:T < M2 < NPK < Ml.

Les rendements en grains du traite­ment Ml sont de l'ordre de 3,5 tonnespar hectare. L'allure des courbes dutraitement M2 met bien en évidencel'effet immédiat du mucuna sur la pro­ductivité du maïs: le rendement cor­respondant à un précédent sansmucuna est nettement plus faible quecelui de la récolte précédente avecmucuna. Toutefois, l'effet bénéfiquedu mucuna se manifeste sur le longterme et équivaut au traitement NPK(2 à 2,5 t/ha).

HAMADINA (1995) a montré égaie­ment que, sur un ultisol en zone fores­tière humide au Nigeria, le rendement

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

plante de couverlure

A

1,5

'0 4...s=~

~ 3,5ïj5-> 3ëIII

~ 2,5""0cIII

"" 2

0,5~-r-_i..:f _

La composition des parties aérienneset raci na il'es est représentée autableau 2 et les quantités d'élémentsorganiques et minéraux restituées ausol selon les différents traitements surla figure 3 et au tableau 3.

en maïs grain augmente de 85 % aucours de la campagne qui suit lepaillis de mucuna.

Niveau des restitutions au sol

Figure 2. Evolution des rendements en maïs (t MS/ha) en grains (2A) et en matièresèche hors grains (2B) de 1988 à 1996.

0+------,-----,---,--------,-----,---,---,-------,

1988198919901991 19921993199419951996Année

0+------,-----.---.--------,-----,---,----,-------,

1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996Année

.... NPK -- T 1-e- M2I ..... Ml

6

a 12 B...s=

2ë 10IIIEIII

~ 8III

""

La seule biomasse aérienne dumucuna dans ce traitement apporte ausol 5320 kilogrammes par hectare dec rbone, 290 d'azote, 100 de phos­phore, 240 de potassium, 40 de cal­cium et 100 de magnésium. Cesvaleurs sont proches de celles obte­nues par TRIOMPHE (1996) auHonduras. Le niveau élevé des resti­tutions en matière sèche des deux trai­t ments Ml et M2 entraîne un apportimportant au sol d'éléments minéraux.Par ce seul effet, BUNCH (1986)estime que la fertilité induite chaqueannée par les restitutions du mucunaest équivalente à une jachère naturellede 10 ans. Les valeurs du rapport ClNdes parties racinaires du mucuna (18 à22) sont faibles par rapport à celles dumais (72-118) et laissent supposer unebonne efficience de la fixation atmo­sphérique d l'azote par le mucuna.

faible rapport ClN implique aussiprobablement un fort taux de minéra­lisation de l'azote des racines.

Tableau 2. Matière sèche, carbone organique et éléments minéraux dans le maïs et le mucuna de 1989 à 1996 : résultats des moyenneset écart-type (valeurs entre parenthèses).

Plante Organe Traitement Production Composition de la matière sèche (g/kg) n=12

de MS kg/ha C N P K Ca Mg ClN

Mab Parties T 970 (43) 532,5 (26) 4,5 (0,09) 2,8 (0,06) 4,5 (0,02) 2 (0,01) 5,1 (0,02) 118,3aériennes NPK 9260 (230) 523,6 (16) 7 (0,3) 8,5 (0,26) 9 (0,32) 5,5 (0,21) 5,6 (0,36) 74,8

,\\2 6140 (184) 533,1 (14) 6,3 (0,23) 5,5 (0,21) 5 (0,15) 2,5 (0,12) 6,8 (0,24) 84,6Ml 10510 (265) 538,4 (9,5) 6,6 (0,3) 7,5 (0,3) 8 (0,4) 3,2 (0,1) 7,5 (0,3) 81,6

Racines T 280 (9) 473,6 (19,9) 4 (0,2) 1,8 (0,06) 2,6 (0,05) 1,2 (0,03) 4,8 (0,3) 118,4NPK 2180 (68) 508,1 (20,3) 6,5 (0,26) 7,1 (0,22) 7,3 (0,25) 4,5 (0,2) 5 (0,31) 78,2M2 2100 (90) 449,3 (15,7) 6,2 (0,27) 4,3 (0,32) 4,2 (0,24) 2,1 (0,12) 5,9 (0,21) 72,5Ml 2180 (87) 455,9 (20,5) 5 (0,2) 6,3 (0,33) 7,6 (0,32) 2,6 (0,11) 6,9 (0,25) 91,2

Mu una Parties M2 111 10890 (357) 488,4 (26,8) 26,5 (1,3) 9,5 (0,2) 21,6 (1,2) 3,5 (0,1) 8,5 (0,3)aériennes Ml 10890 (316) 488,4 (24,5) 26,5 (1,15) 9,5 (0,36) 21,8 (0,87) 3,8 (0,11) 9 (0,26) 18,4

Racines M2111 2450 (95) 454,6 (23,5) 20,5 (0,4) 8,9 (0,24) 18,7 (0,6) 2,8 (0,1) 8 (0,2)Ml 2450 (76) 454,6 (20,2) 20,5 (1,2) 8,9 (0,3) 18,7 (0,6) 3,1 (0,1) 8,3 (0,2) 22,2

(1 i : pour le traitement M2 sur mucuna, les valeurs de C organique et des éléments minéraux sont nuls une année sur deux.

Aariculture et développement. n° 18 - Juin 1998

plante de couverture

Carbone Azote'0 14

'0°,5...J::

~ 12 ...J::

~ 0,4u 10 Z8 0,3

60,2

4

2 0,1

° °T NPK M2a M2b Ml T NPK M2a M2b Ml

Traitements Traitements

Phosphore '0°,5 Potassium'0 0,5

...J::

...J:: ~ 0,4~ 0,4 :><:

D- 0,30,3

0,2 0,2

0,1 0,1

° °T NPK M2a M2b Ml T NPK M2a M2b Ml

Traitements Traitements

Calcium '0°,5 Magnésium'0 0,5 ...J::

...J:: ~ 0,4~ 0,4 Ol

0 :E 0,3u 0,3

0,2 0,2

0,1 0,1

° °T NPK M2a M2b Ml T NPK M2a M2b Ml

Traitements Traitements

Partie aérienne Partie racinaire 1

Figure 3. Stocks d'éléments organiques (C, N) et minéraux (P, K, Ca, Mg) restitués au sol (t/ha) par les parties aériennes et les racinesen fonction des traitements en 1996 : T, NPK, M2a en 1995, M2b en 1996 et Ml(a = sans arrière-effet mucuna, b = avec arrière effet mucuna).

Tableau 3. Stocks (kg/ha) de carbone et d'azote organiques et d'éléments minéraux restitués au sol par le maïs et le mucuna : résultatsdes moyennes et des écarts-types (valeurs entre parenthèses).

Plante Organe Traitement Restitutions au sol (kg/ha)

C N P K Ca M

Maïs Parties T 518,5 (20,3) 4,4 (0,2) 2,7 (0,1) 4,4 (0,2) 1,9 (0,0) 4,9 (0,2)aériennes NPK 4849 (146) 64,8 (2,5) 78,7 (3,8) 83,3 (4,2) 50,9 (2,2) 51,8 (2,1)

M2a 3273 (130,8) 38,7 (2,3) 33,8 (2,3) 30,7 (1,7) 15,3 (0,5) 41,7 (2,2)M2b 4958 (148,7) 56,6 (2,3) 51,1 (2,4) 46,5 (2,5) 23,2 (1,9) 63,2 (3,3)Ml 5858,6 (167,8) 69,4 (3,5) 78,8 (4,3) 84,1 (4,2) 33,6 (1,8) 78,6 (4,2)

Racines T 132,6 (3,6) 1,1 (0,0) 0,5 (0,0) 0,7 (0,0) 0,3 (0,0) 1,3 (0,1)NPK 1107,6 (44,3) 14,2 (0,7) 15,5 (0,8) 15,9 (0,7) 9,6 (0,3) 10,9 (0,3)M2a 943,5 (37,7) 13 (0,7) 9 (0,3) 8,8 (0,3) 4,4 (0,3) 12,4 (0,4)M2b 952,5 (32,6) 13,1 (0,7) 9,1 (0,4) 8,9 (0,4) 4,4 (0,2) 12,5 (0,4)Ml 993,9 (35,9) 10,9 (0,5) 13,7 (0,6) 16,6 (0,6) 5,7 (0,3) 15 (0,5)

Mucuna Parties M2 5318,7 (158,4) 288,6 (11,6) 103,4 (6,2) 235,2 (7,1) 38,1 (2,0) 92,6 (3,7)aériennes Ml 5318,7 (160) 288,6 (10,8) 103,4 (5,1) 237,4 (7,0) 41,4 (2,0) 98 (4,0)

Racines M2 1 113,8 (46,8) 50,2 (2,5) 21,6 (0,2) 45,8 (1,8) 6,9 (0,1) 19,6 (0,6)Ml 1 113,8 (44,5) 50,2 (l,6) 21,8 (0,8) 45,8 (1,1) 7,6 (0,1) 20,3 (0,8)

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Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

plante de couverture

Caractéristiques des sols

Caractères morphologiques

Les observations du profil montrentque l'effet du mucuna se manifeste pardes modifications importantes de lamorphologie des horizons de surface:couleur nettement plus foncée dueaux accroissements des teneurs enmatière organique, acquisition d'unestructure grumeleuse, activités fau­niques et en particulier des vers deterre beaucoup plus fortes. A l'opposé,J'horizon de surface sous culture tra­ditionnelle continue (traitement T) pré­sente un fort développement descroûtes superficielles (CASE NAVE etVALENTIN, 1988), une teinte claire,une structure massive et un faibleniveau d'activité biologique.

Caractéristiques chimiques

La figure 4 présente les variations (ô)des teneurs en carbone organique eten azote total ainsi que celles du pHeau et des propriétés d'échange (baseséchangeables S, capacité d'échangecationique CEC) en fonction des trai­tements, entre 1988 et 1996. Lesvariations sont de l'ordre de :T<NPK<M2<M1.

Carbone et azote. Pour le traitementtémoin T, les teneurs en carbone et enazote sont passées respectivement de0,65 à 0,37 % et de 0,054 à 0,033 %.L'effet négatif des cultures continuestraditionnelles avec de faibles niveauxde restitution organique sur lesréserves organiques et les consé­quences sur les autres propriétés éda­phiques ont été de nombreuses foisdécrits pour divers types de sol enmilieu tropical (SIBAND, 1974; LAL,1976; ROOSE, 1981). A l'opposé, lesystème mucuna-maïs et la fumureminérale forte permettent un accrois­sement des teneurs en carbone et enazote du sol. De même, TRIOMPHE(1996) observe, en dix ans, une aug­mentation de 50 % du taux de matièreorganique de la couche 0-2,5 centi­mètres.

Acidité et complexe d'échange. Laculture traditionnelle continue pro­voque une forte acidification du sol(baisse du pH eau: - 0,7 à - 1,4) etune forte diminution des bases échan-

geables (baisse de S : - 0,3 à - 0,4) etde la capacité d'échange (- 0(5). Avecle traitement NPK, on note aussi uneacidification notable du sol (ôpH eau:- 0(5) mais une légère augmentationde Set CEe. Pour les traitements avecmucuna, une faible diminution du pHest aussi observée (- D,là - 0,4) maison note de fortes augmentations de S(+ 0,4 à + 1,0) et de la capacitéd'échange (+ 0,6 à + 1(6).

Les effets positifs des traitements avecmucuna sur la CEC sont à mettre enrelation avec l'augmentation desteneurs en matière organique du sol;et celui sur les bases échangeablesavec les forts taux de restitution en Ca,K et Mg par le mucuna.

Une caractéristique biologique

du sol : l'azote minéralisable

A titre d'illustration, on présente iciles résultats pour l'horizon 0-10 cm.Les variations de l'azote minéralisableNm au cours du temps (figure 5) vontdans le sens:T (11,61)« M2 = NPK < Ml (49,69).Ce sens de variation est le même quecelui des variations des teneurs encarbone.

Selon le test de NEWMAN-KEULS, lesvaleurs de Nm pour les traitementsNPK, M2 et Ml ne sont pas significa­tivement différentes entre elles maisle sont par rapport au témoin T (4 foisplus élevées).

Par ailleurs, il existe une relation signi­ficative entre Ntotal et Nm (R2 =0(80).Ceci rejoint les observations déjàfaites par WANEUKEM et GANRY(1991) pour des sols faiblement fer­rallitiques du Sénégal. De manièregénérale, ces résu Itats montrent l'effettrès important du système maïs­mucuna sur le statut azoté de ces sols.

ConclusionLes résultats obtenus au cours desessais montrent que le système maïs­mucuna est une alternative particuliè­rement intéressante pour la gestiondes terres dans le sud du Bénin, nonseulement par rapport aux systèmestraditionnels, mais aussi par rapportaux systèmes plus intensifiés avec fer­tilisation chimique. Avec la mise en

Carbone organique~C(%l

E -0,5 0 0,5 1$~

:>Ql

10

(-0c

...Q~ 20

"-

30

40

50

Azote 10101~N(%)

E -0,05 0 0,05 0,1$

5Ql

10

(-0c

...Q~ .'0"-

:-'0

4)

50

~pH eau

E -1,5 -1 -0,5 0$ 05Ql

In10-0

c...Q 20~

"- 30

40

50

Bases échangeables~s lemol/kg) (%)

E-0,5 0 0,5 1 1,5$~

:>Ql 10

II !-0c

...Q20E

"-30

40

50

Capacités d'échanges~CEC (emol/kg)

E-2 -1 0 1 2$~

:>Ql 10

j-0

i~ 20"-

~40

0

I+M1 -D-M2 .... NPK TIFigure 4. InAuence des traitements surl'évolution du profil des caractéristiquesphysico-chimiques des sols de 1988 à1996 avec Ô(C, N pH, S, CEC) =(C, N pH, S, CEC) 1996 -(C, N pH, S, CEC)1988, en fonction de la profondeur du sol.

plante de couverture

1 ... Ml -oM2 ""*-NPK Tl

Figure 5. Azote minéralisable (mg N/kg de sol) selon les traitements avec flushsur l'horizon 0-10 cm de 7 à 133 jours.

œuvre du système maïs-mucuna tousles ans, on observe un effet très impor­tant sur la production du maïs - quiatteint, après 10 ans d'essais, près de4 t/ha - et sur la restauration des pro­priétés de sols très dégradés par descultures de longue durée: forte limi­tation de l'érosion et du ruissellement(AZONTONDE, 1993), augmentationdes teneurs en matière organique, desbases échangeables et du potentiel deminéralisation de l'azote dans les hori-

la productivité et les propriétés éda­phiques sont identiques à ceux d'untraitement avec fertilisation minéraleet restitution des pailles de maïs (trai­tement NPK).

Pour ces deux systèmes (traitementsMl et M2), il apparaît un effet cumu­latif marqué sur la fertilité du milieu.Ces effets sont 1iés aux restitutionsorganiques et minérales du mucuna(parties aériennes et racinaires) :6433 kg/ha carbone, 339 azote, 105phosphore, 283 potassium, 49 cal­cium et 118 magnésium. Si l'on sup­pose que l'essentiel de l'azote vientde la fixation atmosphérique et peutdonc être considéré comme un gainnet, ceci montre aussi la grande capa­cité du mucuna à recycler et à limiterla perte des autres éléments.

Les données de production et de pro­priétés des sols recueillies sur dix ans,associées au fait que ce système estactuellement accepté en milieupaysan, illustrent le caractère durablede ces systèmes.

105 133Temps (jours)

B47056

zons de surface. Il est probable (uneétude est en cours) que l'ensemble dufonctionnement du sol, incluant lesaspects physiques et biologiques, soitfortement modifié sous l'effet de cessystèmes.

Des techniques nouvelles de gestionau sein même de ce système peuventêtre envisagées, comme l'utilisationdu mucuna une année sur deux seu­lement (traitement M2). Nous avonsmontré ici que les effets obtenus sur

422B147

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Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

plante de couverture

Résumé... Abstract... ResumenA. H. AZONTONDE, (, FELLER, F. GANRY, J.-(, REMY ­Le mucuna et la restauration des propriétés dl unsol ferrallitique au sud du Bénin.Sur les plateaux du sud du Bénin, avec une pluviométrieannuelle de 1000 à 1200 millimètres, l'agriculture estl'activité principale. La lorte pression démographique aentraÎnè la dégradation des sols. Cette étude présente unnouveau système de culture landé sur une association etrotation entre le maïs et une légumineuse de couver1ure,Mucuno pruriens var. uli/is. Ce système, testé depuis 19BB,consiste à semer le maïs dans le paillis de mucuna del'année précédente. Le mucuna atteint sa pleine croissanceaprès la récolte du maïs et n'entre pas en compétition aveccelui-ci. Ce système permet d'augmenter notablement lerendement en maïs et d'améliorer les propriétés physico­chimiques el biologiques des sols. Déjà accepté en milieupaysan, cette technique donne de grands espoirs pour larestauration des terres de barre.

Mols-clés: plante de couver1ure, Mucuno pruriens var. uli/is,maïs, système de culture, analyse de sol, carbane, azote,acidité, bases échangeables, agriculture durable, Bénin.

A. H. AZONTONDE, (, FELLER, F. GANRY, J.-(, REMY ­Use of Mucuna to restore ferrallitic soilsproperties in southern Benin.Agriculture is the main aclivity on the plateaux 01 southernBenin, where an nuai rainlall ranges Irom 1000 to 1200millimetres. High population pressure has led to soildegradation. This study describes a new crapping systembased on intercrapping and rotatian 01 maize and a legumecover crop, Mucuno pruriens var. uli/is. The system, whichhas been tested since 19BB, consists in sowing maize inMucuno mulch Irom the previous year. The Mucunocompletes its growth once the maize has been harvested,hence there is no competition belween Ihe Iwo. This systemenables increased maize yields and improves soil physico­chemicol and bialogical properlies. It is already widelyaccepled in the smallhalder seclar, and allers gaodprospects lor regenerating c1ayey soils.

Keywords: cover crop, Mucuno pruriens var. uli/is, maize,cropping system, soil analysis, carbon, nitrogen, acidity,exchangeable bases, sustainable agriculture, Benin.

A. H. AZONTONDE, (, FELLER, F. GANRY, J.-(, REMY ­El mucuna y la restauracion de las propriedadesde un suelo ferralîtico en el sur de Benin.En las mesetos dei sur de Benin, con una pluviometria anualde 1000 a 1200 milimetros, la agricultura es la actividadprincipal. La luerte presion demogrofica ocosiono ladegradacion de los suelos. Este estudio presenta un nuevosistema de cultivo basado en una asociacion yuna rotacionentre el maiz y una leguminosa de cobertura, Mucunopruriens var. uli/is. Este sistema, sometido a prueba desde19BB, consiste en sembrar el maiz en el pajote de mucunadei ano anterior. El mucuna alcanza su plena crecimientodespués de la cosecha dei maiz yno entra en compelenciacon éste. Este sistema permife incrementar especialmente elrendimiento de maiz y mejorar las propiedades lisico­quimicas ybiologicos de los suelos. Ya aceptada en mediocampesino, esta técnica da grandes esperanzas para larestauracion de las tierras de rocas sedimentarias.

Palabras-claves: planta de cober1ura, Mucuno pruriens var.uli/is, maiz, sisfema de cultiva, anolisis de suelo, carbono,nilrogeno, acidez, bases inlercambiables, agriculturaduradera, Benin.

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Gestion de la fertilité du solsur un terroir sahé ienFumure an-male, matière organiqueet encroûtement superficiel du soldans les systemes de culture de mï,étude au Niger

Agriculture et développement nO 18 - Juin 1998

Au Sahel, les agriculteurs luttent contre la perte de

fertilité des terres en les mettant en jachère ou en

apportant périodiquement à la surface fèces et urine

de zébus et de caprins. Mais aujourd'hui, de plus en

plus de jachères sont remises en culture avant que

la fertilité des sols n'ait été régénérée: il en résulte

une baisse des rendements et de la productivité

du travail ainsi que la dégradation du milieu

sous forme d'encroûtement superficiel. Dans

ces situations, la fumure organique peut permettre

de maintenir ou d'améliorer la production du mil.

A. DE ROUW

Inra, 78850 Thiverval-Grignon, France

Mél : derouwe@jouy.inra.fr

Entre le Sahara et la savane sou­

danaise, le Sahel est caractérisépar une pluviométrie annuelle de

300 à 700 millimètres, en une saisonde trois à quatre mois, de juin à sep­tembre. Le reste de l'année ne comptegénéralement aucune averse. Le mil(Pennisetum glaucum) constitue laseule céréale d'importance écono­mique au Sahel. Tandis que l'élevagepénètre dans les zones très sèches,l'agriculture pluviale devient très incer­taine en dessous de 400 millimètres depluie. La fréquence et le caractèrealéatoire des périodes de sécheressey sont tels (coefficient de variation

de 30-35 %) qu'une récolte de miln'est garantie que 4 ans sur 5 (LEHOUEROU, 1992). Les sols sahéliensétant pauvres, ces conditions entraέ

nent des difficultés de maintien de laproductivité, d'autant que la plupartdes paysans ne disposent pas desmoyens nécessaires à l'utilisationd'engrais minéraux. Pour lutter contrela diminution de la fertilité des champs,les paysans ont recours à deux tech­niques: la mise en jachère et la fumureorganique. Cette dernière s'effectuesous la forme d'apports périodiquesdans les champs de fèces et d'urine,principalement de zébus et de caprins.

Les partenairesde la recherche

Programme Fed 1994-1999 amél iorationet gestion de la jachère en Afrique del'Ouest.

Pays concernés : Burkina Faso, Côted'Ivoire, Mali, Niger, Sénégal.

Les équipes - agronomes, pédologues,hydrologues, phytoécologues, etc. ­interviennent sur un ou deux sites parpays.

Principal site au Niger: Banizoumbou.

Partenaires au Niger: Université deNiamey, Orstom.

Coordinateur régional : C. FLORET,Orstom, BP 1386, Dakar, Sénégal.

fertilité au Sahel

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Figure 1. Carte géomorphologique d'une zone agropastorale sahélienne, avecl'emplacement des champs étudiés (numérotés au tableau 1) sur le terroir deBanizoumbou.P=plateau cuirassé, E = ensablement sur plateau, B =bas-fonds et dépressions. P, EetB, sont des zones de pâturages, peu aptes à la culture. V = versants et piémonts sableuxd'origine éolienne, C = cordon dunaires fixes, H = chanfrein. V, Cet H sont des zonescultivées en mil, champs et jachères. D'après NAGUMO (1992) et LOIREAU (1998).

1 km

cordons dunaires et sur des chanfreins(figure 1, tableau 1). Les plateaux etles bas-fonds, peu aptes à la culture,sont des zones de pâturage. ABanizoumbou, subsistent quelquesréserves de terres, d'où la coexistencede systèmes de culture sur jachère peuou assez dégradée et de systèmes deculture avec fumure organique. Prochedu village et dans la partie sud du ter­roir, le mil est cultivé pendant 4-6 anssans intrant, en alternance avec unejachère courte de 3-5 ans. Plus loin deshabitations et dans la partie nord duterroir, les cycles culture-jachère sontgénéralement plus longs: 5-10 ans deculture sans intrant avec des jachèresde plus de 15 ans.

Les cultures sont concentrées sur lespiémonts et versants sableux, sur les

~. t ...

", V....

\

même paysan au cours de la mêmesaison. Cette gestion particulière del'espace vise à limiter les risques. Il nes'agit pas seulement de cultiver des ter­rains étendus dont les caractères obéis­sent à des gradients le long des versants(ROCKSTROM et DE ROUW, 1997),mais aussi de répartir les risques desécheresse localisée et d'attaque par desravageurs, en veillant à la dispersion etl'éloignement des champs. En 1992et 1994, des écarts de 100 millimètresde pluie cumulée au cours du cycle ontété enregistrés sur des champs distantsseulement de 5 kilomètres.

L'agriculturesahélienneLe terroir d'étude, Banizoumbou, à65 kilomètres à l'est de Niamey(Niger, figure 1), est relativementancien - plus que 150 ans. Il estd'assez petite taille, 80 kilomètrescarrés. Le village compte 84 ménagesavec une taille de ménage moyennede 10 personnes (LOIREAU, 1998). Larégion est à majorité zarma, ethnied'agriculteurs qui, à Banizoumbou, apeu de bétail: 90 % des ménages pos­sèdent moins de 10 têtes, zébus etcaprins confondus. La minorité peuhl,10-15 % de la population, ethnied'éleveurs devenue sédentai re et agri­cole, possède plus de 10 têtes debétail par ménage.

Compte tenu de la pluviométrie(environ 550 mm/an), la culture plu­viale dominante est le mil, souventassocié au niébé. Elle se caractérise parl'absence de culture attelée et un trèsfaible recours à l'engrais. Deux pointsméritent d'être soulignés: la grandetaille des champs de mil (4 à 30 ha d'unseul tenant) et l'éloignement de 5 à 8kilomètres des parcelles cultivées par le

Lorsque l'agriculture dispose de sur­faces suffisantes, les deux pratiquesdemeurent possibles. La forte crois­sance démographique, entre 2 et3 %, va engendrer dans un avenirproche, un manque de terre culti­vable, ne permettant plus deconserver les techniques de mise enjachère. Au fur et à mesure que se faitsentir une pénurie de terres culti­vables, les jachères sont mises en cul­ture avant que la fertilité des sols n'aitété régénérée. 1/ en résulte une baissede rendement, une diminution de laproductivité du travail et une dégra­dation du milieu sous formed'encroûtement superficiel. Dans detelles situations, l'emploi de lafumure organique constitue une solu­tion pour le maintien et l'améliora­tion de la production du mil :l'objectif de cet article est d'étudiercette possibilité qui paraît d'autantplus réaliste qu'au Sahel coexiste uneagriculture pluviale extensive et unélevage semi-nomade.

fertilité au Sahel

La conduite de l'expérïmentation

Tableau 1. Typologie des champs selon leur mode de gestion et les années de suivipar champ. L'emplacement des champs (1 ~ 15) est indiqué sur la figure 1.

1996Nombre d'années de culture en

1994 19951993N° champ

Une enquête préliminaire a permis de différencier quatre modes de gestion sur le terroirde Banizoumbou. Dans l'analyse, chaque mode de gestion était représenté par 3 à 5 champset la période de suivi était de 1 à 4 ans (tableau 1). Chaque champ comprend deux transects de100 mètres. Le dispositif en transect recoupe les hétérogénéités de terrain les plus manife tes,principalement liées aux mouvements de l'eau. Le déco~page d~ chaque tr~nsect en 20 placettes,dont la petite taille de 5 x 5 mètres correspond aux héterogénéltés de terrain, a permis d'intégrerdans l'analyse de sol et de Jil culture, les irrégularités du terrain.

Ob ervations p r hampPluie journalière, itinéraire technique par enquête hebdomadaire.

Observations par placetteLe mil; levée, composantes du rendement, rendement en grain, biomasse.

Le terrain: estimation de la quantité de fumure déposée, quantité de résidu de culture, surfa eencroûtée à la fin de la saiiOn .cj~s pluies et avant le sarclage.

Analyse annuelle du sol dt! (.h ue place«Analyse du iDl .: chimique, texture (0-20 cm) à I~ ftn de la saison des pluies.

L'analyse annuelle du sol de chaquE p;acette étant trop coûteuse, nous avons pris trois mesures.

• Un échantillonnage stratifié par champ. Les hétérogénéités du terrain ont été groupées en 5 types(strates) :- 1, surface ~ilbje~~~ .~ssez uniforme;- 2, ravines;- 3, zone d'épandage des sédiments charriés par les crues;- 4, croûte d'érosion;- ~, dépr~ssion avec croûte de décantation.

Une stratB es! fl!trib.!Jée ~ chaC1ue placette. Chaque strate est échantillonnée séparément.

• Des échantillons composites des placettes contiguës appartenant à la même strate sans dépasser4 placettes par strate.

• Une allocation optimale par strate, après l'étude de l'écart type de chaque strate. Dans le casq'yn ~cart type réduit, un petit nombre d'échantillon suffit. A l'inverse, pour un écart type élevé,un plus g,and n(:lm~re d'échantillons est nécessaire. Ainsi, le nombre d'échantillons à analyser parchamp est varié. Le minimum a été de la échantillons, où les 40 placettes appartenaient toutesà la même strate, el le maximum a été de 14, où les 40 placettes appartenaient à 3 stratesdifférentes.

Le sarclage constitue le seul travail dusol. Il est réalisé à l'ajd~ d'une lamecourbe (iler) trava iliant à très filiblgprofondeur. Cet instrument, adapté àcultiver des sols sableux, est très géné­ralisé au Sahel. Il entraîne non seule­ment la coupe des mauvaises herbe6,mais aussi la destruction des croûtessuperficielles. Le grattage superficielà l'i1er, généralement en deux pas­sages, constitue le tr;wpjj Jg p,lus lourdqui occupe les paysans continuelle­ment de 15 à 70 jours après semis.

Les techniques de semis, sarclage,démariage et récolte sont identiquespour les différents systèmes de culture.Le mil est semé après creusementde trous (poquets) et rebouchagejuste après. Ainsi, sont semées degrandes surfaces avec une faible den­sité (moyenne de 7 000 poquets!ha),au cours de la période comprise entreun et trois jours qui suivent la pre­mière grosse pluie de la saÎson (pl\.lsde 15 mm).

Les champs fumés peuvent être situésà proximité ou non du village. L'appli­cation est effectuée soit dès ladeuxième année de mise en culture,soit au bout d'une période de culturesans intrant. Par opposition aux sys­tèmes de culture avec jachère, leschamps fumés correspondent à uneculture permanente car les paysansn'ont pas l'intention de les mettre enjachère. Le plus ancien champ fumésur le terroir de Banizoumbou avait19 ans en 1997.

Préparation d~ )0 fumure

organiqueLa fumure est préparée et appliquéesous trois formes: la stabulation des3l1imalJ.x dans la concession, la stabu­lation nocturl/e à l'atta~he au champ, leparcage extensif des animaux.

Lorsque les animaux sont en stabu­lation dans la concession, on obtientalors d~ li! ppudrette. Cette pratiquene concerne que des su rfaces trèsréduites (d'une dizaine de m2

), lenombre d'animaux concerné estfaible, et le coût du transport auchamp élevé (par charrette ou sur latête).

Mise en culture après une jachère de plus de 15 ans- cycle de la ans de culture sans intrant

1 3 42 ~ 43 3 44 3 4- culture avec fumure organique5 13 146 13 147

Mise en culture apr-ès une jachère de 3-5 ans- cycle de 4-6 ans de culture sans intrant8 3 49 3 4la 311 312- culture avec fumure organique13 + de 1014 + de 1015

5

5

15

17

3

11

6

6

16

18

4

12

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

ferlilité ou Sahel

En stabulation nocturne à l'attache auchamp, la fumure produite consiste enun apport de déjections et d'urinedéposées et mélangées avec du sable,là où les animaux sont attachés. Cettepratique, peu courante, exige beau­coup de travail (couper, poser,déplacer les piquets) et ne concerneque quelques centaines de mètrescarrés.

Enfin, le parcilge extensif des animauxse fait après la récolte, tant qu'il per­siste des résidus de culture, le bétailreste jour et nuit dans les champs.Une fois cette réserve épuisée, lestroupeaux passent la journée à pâturerdans les jachères et sur les plateauxet regagnent les champs la nuit. Endébut d'hivernage, zébus et caprinspeuvent rester jour et nuit dans leschamps. Il s'agit de la courte périodeau cours de laquelle les troupeauxpâturent les mauvaises herbes: lesjeunes pousses de mil sont tropamères et la culture associée, trèsappréciée, n'a pas encore levé. Lesanimaux passent la nuit, soit en1iberté, soit près d'un enclos où sontattachés les veaux, autour desquels seregroupe la plupart du bétail. Endéplaçant les veaux, on assure la rota­tion du parc. Dans l'auréole où ontété concentrés les animaux, 0,1 à5 tonnes par hectare de bouses sontdéposées. Généralement, la surfacede cette auréole n'excède pas un hec­tare. Cette troisième forme d'applica­tion de la fumure est de loin la plusfréquente dans la région. Elle est pra­tiquée par les éleveurs peulhs séden­tarisés et des paysans zarma qui dis­posent de leur propre bétail pourassurer le parcage. Le parcage d'ani­maux est également pratiqué par lesagriculteurs zarma possédant peu debétail, mais relativement aisés, quipeuvent conclure un contrat de par­cage avec un éleveur peulh nomade.Le Peu 1 h, avec son trou peau debovins ou bovins et caprin, campedans le champ. Le paysan est tenu delui construire une demeure, unenclos, et de lui fournir entre 5 et10 kilos de mil par semaine. Uncontrat de parcage peut couvri r toutela saison sèche. Lors du parcageextensif, les bouses sèchent rapide­ment sur place où la température à lasurface du sol atteint 70 oC en saison

sèche chaude (RAJOT, comm. pers.).Elles restent entières; c'est par hasardque les animaux les piétinent, sansmélange d'urine. Cette urine, enl'absence de piétinement par les ani­maux, forme, avec le sable, descroûtes superficielles où la levée dumil est mauvaise. Ces croûtes dispa­raissent un mois environ après les pre­mières pluies.

Qualité et quantité

de la fumureL'analyse des bouses sèches montrequ'il s'agit surtout d'un amas de car­bone, pauvre en éléments ferti 1isants(tableau 2). Du fait de la sécheresse etde la pauvreté des pâturages sahé­liens, fumer les champs demeure uneopération difficile. Pour que l'agri­culteur puisse restituer par le fumierles éléments nutritifs exportés dansles grains de mil (600 kg/haL il luifaudrait 50 hectares de pâturage pournourrir les troupeaux de zébus par­qués la nuit sur 1 hectare de champpendant la saison sèche (SCHLECHTet al., 1995).

De plus, les quantités appliquées dansla zone d'étude sont faibles - del'ordre de 0,1-5 tonne par hectare etpar an. Pour récupérer 8,7 kilos dephosphore et 71 kilos d'azote, soit àpeu près les éléments nutritifscontenus dans 5 tonnes de bousessèches, il faut parquer 8 zébus de300 kilos pendant 8 mois au champet récupérer l'ensemble des fèces etde l'urine (POWELL et al., 1996). Lesteneurs en éléments nutritifs desbouses à Oursi, au nord du BurkinaFaso, sont encore plus faibles quecelles du Niger, mais les apports setrouvent compensés par des quantitésplus importantes de déjections dépo­sées - 1,2 à 1,8 tonne par hectare etpar an pour des parcelles faiblementfumées (QUILFEN et MILLEVILLE,1983). Le même système extensif deparcage a été décrit à Oursi.Toutefois, si les apports nutritifs sontfaibles, les bouses de zébus représen­tent une masse importante de matièreorganique: un zébu de 250 kilosrejette en saison sèche environ 8 kilosde fèces par jour, soit 1,8 kilo debouses sèches (SCHLECHT et al.,

1995). Parmi l'ensemble des systèmesafricains de gestion de la fumure,LAN DAIS et LHOSTE (1993) dési­gnent ce système comme celui quinécessite le moins de travail et quicorrespond au début d'un processusd'intensification.

Résultats et discussion

Matière organique

et éléments finsLa figure 2 montre la relation entre letaux de matière organique et le tauxd'éléments fins des couches supé­rieures des sols cultivés (0-20 cm).Chaque point représente la moyenned'un champ, avec l'incertitude(P < 5 %) de l'estimation des moy~n­nes (figure 2a). Les champs cultivéssur jachère et sans intrant sontreprésentés par des carrés. Tous leschamps sont dans leur troisièmeannée de culture après jachère. Leschamps qui reçoivent de la fumureorganique sont représentés par desronds et des triangles. En ce quiconcerne les sols cultivés sans apportde fumure (à droite de la figure 2a),ces champs montrent des teneurs enmatière organique et en éléments finsrelativement élevées. Ce sont des solscultivés d'une façon extensive avec delongues périodes de jachère (sites l,2, 3 et 4 du tableau 1). Les champscultivés plus intensivement sontregroupés à gauche de la figure 2 :plusieurs cycles de culture en alter­nance avec des jachères relativementcourtes. Ces champs sont caractériséspar des teneurs de matière organiqueet d'éléments fins plus basses (sites 8,9, 10 et 11 du tableau 1).

La ligne continue (figure 2b) est éta­bl ie avec des données des champscultivés sans apport de fumure orga­nique. Elle montre l'évolution de lacouche supérieure du sol et ses pertesgraduelles en éléments fins et enmatière organique lors des mises enculture de plus en plus fréquentes. Lessols qui reçoivent périodiquementdes apports de fumure sont situésau-dessus de la ligne. Ces champssont dans leurs 11 e et 17e années de

fertilité ou Sahel

Processus d'accumulation

et de perteAu cours de la jachère, les biomassesaériennes et souterraines augmentent.Puis, avec la chute des feuilles etl'activité faunistique du sol, le taux dematière organique du sol croît avec letemps lorsque la parcelle est laisséeen repos. Les effets bénéfiques de lamise en jachère sont recherchés àmoyen et à long terme, grâce à uneamélioration du sol à la fois biolo­gique et chimique: remonter les élé­ments nutritifs vers la surface grâce ausystème racinaire, améliorer la struc­ture, stimuler l'activité faunistique, éli­miner les adventices et les parasitesde la culture.

cultures consécutives. Certains sols(triangles) présentent un taux d'élé­ments fins relativement élevé. Ce sontdes champs défrichés dans des vieillesjachères (sites S, 6 et 7 du tableau 1)

et leur mise en cu Itu re est assezrécente. D'autres sols (représentéspar des ronds) montrent un tauxd'éléments fins plus bas_ Ces champsont connu plusieurs cycles deculture-jachère, puis, devenus troppauvres, ils reçoivent maintenantdu fumier (sites 13, 14 et 15 dutableau 1). Un champ cultivé surjachère (site 12, tableau 1) présenteun taux de matière organique sem­blable aux champs fumés. Quoiquecultivé sans intrant, ce champ estentouré de jachères qui servent depâturages aux troupeaux utilisant lechamp comme couloir de passage:leurs déjections peuvent expliquer letaux de matière organique relative­ment élevé.

En zone sahélienne, les vents chargésde poussière sont fréquents. En saisonsèche, les arbustes piègent des quan­tités importantes de poussières quiseront restituées au sol lors despremières pluies. Plus la végétationaérienne est importante, plus lajachère a eu le temps de se déve­lopper, plus elle favorise les dépôts etdonc un enrichissement du sol enargile et en limon (AMBOUTA et al.,

1996). Lors de la mise en culture, nonseulement l'apport de biomasse cesse,puisque la végétation est coupée, mais

1086

•

y = 0,0032 x2- 0,0288x + 0,2757R2 = 0,99

Figure 20. Total de 15 points ovec l'incertitude sur l'estimotion des moyennes IP = 0,95).La numérotation des champs correspond à celle de la figure 1 et tableau 1.

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

12 14 16Argile + limon % (0-20 cm)

Figure 2b. Régression ovec tous les points corrés - chomps cultivés sons intronts sur jachère.Les chomps qui reçoivent de la fumure organique se trouvent au dessus de la ligne.

• Cycles de plus de 15 ons de jochères et 10 ons de culture sons intront.Cycles de 3-4 ons de iochère et 4-6 ons de culture sons intronts.les chomps cultivés sons intronts sont dons leur 3" onnée de culture.Mise en culture oprès plus de 15 ons de jochére et culture permonente ovec fumure orgonique.

• Mise en culture oprès 3-4 ons de jochère et culture permonente ovec fumure orgonique.

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° 2 4 6 8 10 12 14 16Argile + limon % (0-20 cm)

Banizoumbou, Niger 47 1,42 0,174 0,717 DE ROUW et al., 1998Sadoré, Niger 1,32 0,16 BROUWER et POWELL, 1996Oursi, Burkina Faso 1,28 0,11 0,46 QUILFEN et MILLEVILLE, 1983Saria, Burkina Faso 48 2,1 0,22 3,47 SCHLEICH, 1986Nord du Nigeria 48 1,5 0,26 0,9 SAN DFORD, 1989

Tableau 2. Analyse des bouses de vache à l'état sec (g/1 00 g).

Matière N total P total K total Sourceorganique

Figure 2. Relations entre matière organique et éléments fins des sols cultivés en milselon 4 modes de gestion (Niger, 550 mm/an).

ferlili é au Sahel

Tableau 3. Influence du mode de gestion sur la proportion de surface encroûtée entre la levée et le premier sarclage et sur lerendement en mil. Fumure organique: 0,1-5 t/ha/an ; n = nombre d'années x champs.

désagrégation s'accompagne d'une dis­jonction entre les particules sableuseset les éléments fins (argile, limon etmatière organique; VALENTIN, 1981).Ceux-ci colmatent les pores et rédui­sent considérablement l'infiltration(CASENAVE et VALENTI N, 1992).Entre le semis et le premier sarclage,la présence des croûtes se révèle parti­culièrement gênante, car, outre desréductions d'infiltration, elles peuventcontrarier la levée des semences du faitde leur dureté.

Les champs sont d'autant plusencroûtés que la surface du sol estplus riche en éléments fins. Le tauxd'encroûtement varie selon le modede gestion (tableau 3). Les risques sontmaximaux là où les taux d'élémentsfins de la couche supérieure du solsont proches de l'optimum texturaipour l'encroûtement, à savoir 10%d'argile + limon (POESEI\J, 1986). Deplus, le seuil d'apparition des croûtesest d'environ 5 % d'argile + limon(AMBOUTA et al., 1996). La majoritédes champs étudiés se situe dans cettefourchette (figure 2a).

84

n

128

La protection du champ fournie pardes obstacles à la surface du sol reste

Protection des champs

Les risques d'encroûtement diminuentquand la couverture du sol peutabsorber une partie de l'énergie aveclaquelle l'eau de pluie atteint la sur­face. Cette couverture peut com­prendre des résidus de culture, desherbes sèches, des branches coupéesou non, des ligneux, mais égalementles bouses et crottes des animauxdomestiques. Ils constituent autantd'obstacles à l'agressivité des pluies.

Les résidus de culture, adventices etbouses protègent également la surfaced'un champ par un autre mécanisme.A la fin de la saison sèche, les champssont couverts d'un horizon de sablemeuble d'épaisseur variable (quelquesmillimètres à 10 cm) qui repose sur leshorizons sous-jacents compacts. Ledébut d'hivernage est marqué par desvents violents et ce sable meuble estbalayé. Il s'accumule là où subsistentnon seulement des obstacles végétauxmais aussi des bouses. Les dépôts desables éoliens constituent des zonestrès perméables; en revanche, l'eaus'infiltre très peu dans les zonesencroûtées (VALENTIN et BRESSON,1992). Les pourcentages respectifs deszones encroûtées et de dépôts éoliensà la surface des parcelles traduisentleur aptitude à l'infiltration.

croûtement superficiel est renforcé si,lors de la période de culture, le stocken matière organique baisse plus viteque celui des éléments fins (PIERI,1989). L'application de fumure à lasurface du sol permet de lutter contrel'instabilité croissante des agrégats, eten conséquence, contribue à la réduc­tion de l'encroûtement.

Rendement (kg/ha)Moyenne Min. Max. CV%

395 246 804 42369 242 511 27

169 45 253 39399 323 464 18

3211

104

Encroûtementsuperficiel (%)

Stabilité des agrégats

Il existe d'étroites relations entre lateneur en matière organique et la sta­bilité structurale des agrégats. Un tauxélevé de matière organique, agenthydrophobe, réduit la mouillabilitédes agrégats et diminue les risquesd'éclatement lors de l'humectation.PIERI (1989) a montré, pour des solstrès sableux, que de faibles variationsde teneur en matière organique pou­vaient entraîner une dégradation, ouau contraire une amélioration, de lastructure superficielle du sol. La dimi­nution du stock organique qui accom­pagne une période de culture induitdonc une instabi 1ité structurale. L'en-

Gestion

Mise en culture après une jachère de plus de 15 ans- cycle de 10 ans de culture, sans intrant- culture avec fumure organique

Mise en culture après une jachère de 3-5 ans- cycle de 4-6 ans de culture, sans intrant- culture avec fumure organique

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Encroûtement superficielLes sols sableux du Niger s'encroûtentfacilement. L'énergie cinétique desgouttes de pluie détruit facilement lesagrégats, particulièrement lorsque lasurface du sol est sableuse. Cette

les dépôts d'éléments fins cessent éga­Iement, faute d'obstacle à la surfacedu sol. Avec le rallongement de lapériode de culture, le stock organiquediminue et les éléments fins sont sujetsà l'érosion éolienne et hydrique.L'érosion éolienne est accélérée parl'émiettement du sol dû au travail dedéfrichement et aux sarclages. Lespertes de matière organique et d'élé­ments fins se trouvent ainsi renforcéespar la succession des cycles culture­jachère, en particu 1ier si les jachèressont courtes (AMBOUTA et al., 1996).

La courbe de la figure 2b montre ainsila dégradation des sols cultivés parleur mise en culture fréquente, par leraccourcissement de la période dejachère et par une culture sans intrant.L'apport de la fumure organique,même à faible dose et de qualitémédiocre, peut toutefois pallier ouau moins ralentir la diminution dustock de matière organique. Mais lesdéfrichements et sarclages répétés nepeuvent pas empêcher la perte d'élé­ments fins par l'érosion.

Les relations, le plus souvent linéaires,entre taux de matière organique et élé­ments fins sont bien connues. PIERI(1989), FELLER et BEARE (1997) enont établi pour les groupes de solscultivés avec ou sans apport orga­nique, en général plus argileux (10 et80 % 0-20 ~m). Ici, cette relationconcerne des sols très sableux avecdes teneurs en matière organiqueextrêmement faibles.

nécessairement incomplète. Ontrouve rarement plus de 5 % de lasurface du champ couverts par lesrésidus de culture en début d'hiver­nage. D'une part, la quantité de bio­masse produite est elle-même faible,entre 0,5 et 2 tonnes par hectare dematière sèche. D'autre part, lesgrosses tiges du mil sont utilisées pourla construction ou sont ramasséespour être données aux animauxdomestiques gardés au village.L'application de 0,1 à 1 tonne parhectare et par an de bouses assureune couverture de 0,5 à 5 % de lasurface, tandis que 5 tonnes par hec­tare de bouses couvrent 15 à 20 %du sol en début d'hivernage. Bienque ces quantités soient faibles, cettemasse est importante par son effetmécanique: elle augmente la résis­tance à l'érosion éolienne, elle piègele sable éolien et favorise ainsi l'infil­tration (DE ROUW et al., 1998).

Productivité du milUne culture prolongée, avec defaibles quantités de bouses déposéesau champ, permet de maintenir uneproductivité d'environ 400 kilos parhectare, malgré la pauvreté des bousesen éléments nutritifs (tableau 3). Lessols, cultivés sans intrant après unepériode de jachère de plus de 15 ans,produisent également en moyenne400 kilos par hectare. Les terrainscultivés sans intrant en cycles répétésde 4-6 ans de culture et 3-5 ans dejachère sont peu productifs, 200 kilosen moyenne. Les variations interan­nuelles de rendement sont impor­tantes, principalement à cause dessécheresses - de l'ordre de plus oumoins 100 kilos pour tous les typesde champ. En général, les champscultivés sans intrant après jachèreont des rendements beaucoup plusvariables, dus à la variabilité dupeuplement. L'hétérogénéité du ter­rain se trouve essentiellement dans leschamps cultivés sur jachère.

Ces niveaux de rendements sont nor­maux pour une culture paysanne demil dans cette zone de pluviométrie.L'indice de la récolte (rendement engrains/biomasse sèche totale) x 100,dont la valeur basse est propre au mil,

varie entre 23 % après une jachèrelongue et 16 % pour des champsfumés.

ConclusionLa faible quantité d'intrants, de qua­lité médiocre, fournie annuellementpar les bouses et les crottes, permetde ralentir ou de stopper la dégrada­tion du sol; l'apport de la fumurepermet aux cultivateurs d'allonger ladurée de culture. Les sols sableux oùl'on cultive le mil sont non seulementpauvres en matière organique maiscelle-ci se dégrade rapidement. Unevoie possible pour parvenir à main­tenir la fertilité consiste à mieuxutiliser les déjections des animauxdomestiques. Le développement agri­cole du Sahel repose dès lors surles bienfaits de l'agro-pastoralisme,ces deux pratiques devant être mieuxintégrées.

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Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

fertilité au Sahel

Résumé... Abstract. .. ResumenA. DE ROUW - Gestion de la fertilité du sol sur unterroir sahélien. Fumure animale, matièreorganique et encroûtement superficiel du sol dansles systèmes de culture de mil, étude au Niger.Pour lutter contre la perte de fertilité des sols, les paysans[es mettent en jachère ou apportent des bouses à la surface.Du foit des dépôts de poussières durant la jachère, la surfacedu sol s'enrichit en éléments fins et en malière organique.Pendonllo culture sons intranl, le stock organique diminueet les éléments fins sont sujets à l'èrosion éolienne ethydrique. La succession de cycles culture-jachère renforceces pertes. L'analyse de l'horizon superficiel permet dedistinguer les cultures sons infra nt après plus de 15 ons dejochère ltaux de matière organique du sol 0,50-0,25 %,orgile + limon 14-8 %) ; les cultures sons intranl après 3­5 ons de jachère (0,20-0,25 %, 5-] %); les cultures avecbouses oprès jachères longue et caurte 3-5 ons (0,35­0,25 %, 9-5 %). L'encroûtement superficiel du sol àla miseen culture, entre 30 et 10 %, constitue un abstade oudéveloppement du mil en rèduisant l'infiltration. Le dépôtde bouses à la surface du sol (0,1-5 t/ha/anl, outre leséléments nutritifs apportés, améliore la structure el réduitl'encroûtement 111-4 %1. Por effet mécanique, il augmente10 résistance à l'érosion éolienne. Pour les paysans, cetapport permet de ralentir ou de stopper la dégradation etd'allonger la durée de culture, avec des rendements assezsfables (400 kg/ha).

Mots-clés: mil, matière organique, texture du sol, jachère,encroûlement superficiel, bouse, Niger.

A. DE ROUW - Soil fertility management in theSahel. Manure, organic matter and crustformation in the topsoil in milled-based farmingsystems, study in Niger.To control the loss of sail fertility, smallholders either fallowtheir land or apply monure. As dust is deposited duringfallow, the topsoil is enriched wilh fine elements and organicmotter. Ouring cultivatian, withoui inputs, orgonic stocksdecreose and fine elemen~ ore eroded by the wind andrain. Successive crop-follow cydes exacerbote losses. Ananalysis of the topsoil revealed a distinction between cropswithout inputs olter over 15 yeors' follow (soil orgonicmolter content 0.50-0.25%, doy + loom 14-8%); cropswithout inputs olter 3-5 yeors' follow (0.20-0.25%,5-]%)and crops with manure alter long and short (3-5-yeor)lallow periods (0.35-0.25%,9-5%). (rust formation in thetopsoil on planting, between 30 and 10%, hinders milletdevelopment by reducing infiltration. In addition tosupplying nutrients, manuring the soil surface (0.1-5t/ha/year) improves the structure and reduces crustformation (11-4%). It olsa has 0 mechonicol effect inincreasing resislance to wind erosion. For smallholders,manuring can be a way of slowing or halting degradotionand extending crapping periods, with relatively stoble yields1400 kg/ha).

Keywords: millet, organic mal1er, soil texture, follow, sur·face crust formation, manure, Niger.

A. DE ROUW - Manejo de la fertilidad dei sueloen un terruiio sahelanio. Fertilizacion animal,materia organica e incrustacion superficial deisuelo en los sistemas de cultivo dei mijo estudioen Niger.Para contralar la pérdido de fertilidad de los suelos, loscompesinos los ponen en barbecho 0 aportan bostas en lasuperficie. Oebido a depositos de polvos durante elborbecho, 10 superficie dei suelo se enriquece de elementasfinos yde moterio orgimico. Duronle el cullivo, sin insumo,los existencias orgonicas disminuyen ylos elementos finosson sujetos a la erosion ealia ehidrica. La sucesion de cidoscultivo-barbecho acentua estas pérdidas. El anolisis deihorizonte superficial permite distinguir los cullivos sininsumo después de mils de 15 anos de borbecho (tasa demateria orgilnica dei suelo 0,50-0,25%, orcillo + limon 14­8%) ; los cultivos sin insumo después de 3-5 anas debarbecho (0,20-0,25%, 5']%1; los cullivos con bostasdespués de borbecha lorgos y cortos de 3-5 anos (0,35­0,25%,9-5%). La incrustacion dei suelo 01 ponerlo en cullivo,entre un 30 y un 10%, constituye un obstoculo para eldesarrollo dei mijo 01 reducir la infillrocion. El deposito debostas en la superficie dei suelo (0,1-5t/ha/anol, ademilsde los elementos nutritivas apartados, mejora la estructuray reduce la incrustacion (1-4%). Por efecto mecilnico,aumenta la resistencia a la erosion eolia. Para loscampesinos, este aporte permite reducir 0 interrumpir ladegradacion y alargar la duracion de cultivo, conrendimientos bastante estables (400 kg/ha).

Palobras-c1aves: mijo, maleria orgilnica, textura dei suelo,barbecha, incrustacion superficial, bastos, Niger.

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Le~ la culture la plut " dans l'ens~e de la zonesoudanienne. Zone cotonnière du nord du Cameroun.

P. Dugué

~am6nagemInt des de culture vise en premier lieu le controle• lement et la réd de l'érosion: culture en courbes de niveau

bandes cf'arrêt associant le pois cf'AngoIe ((Ca;anus ca;an) et des graminéesper-.nnes (Panicum maximvm). Zone cotonnière du nord du Cameroun.

P. Dugué

l'amélioration de l'alimentation hydriquedes cultures par la limilotion

du ruissellement est un préalable à fouiepratique de fertilisation en zone

soudano-sohélienne.Yalenga, nord du Burkina Faso.

p. Dugue

La valorisafon agricole desfumiers et des composts enAfrique soudano-sahél ienneDiagnostic et perspectives

En Afrique de l'Ouest et du Centre, de nombreux travaux attestent la spécificité

du fonctionnement du système sol-plante dans les sols sableux de la zone à une seule

saison des pluies. Cette spécificité, liée aux conditions pédoclimatiques qui prévalent

dans cette région, peut se résumer ainsi: la nutrition minérale, azotée et hydrique,

est sous la dépendance étroite d'un pool organique du sol, rendu mobilisable en

partie par une activité biologique (pic de minéralisation) et une activité rhizosphérique

prépondérantes en sols tropicaux. Il en résulte que le système racinaire - cinétique,

biomasse y compris exsudats, profondeur et activité - et le pool organique du sol,

dont une fraction est mobilisable et interceptée par les racines, sont deux variables

pertinentes de l'intensification, en forte interaction. Pour assurer l'entretien de ce pool

organique, un éventail de pratiques est envisageable, telles que fertilisation minérale,

jachère, fumures par des matières organiques non transformées ou transformées

par l'animal ou par compostage. Parmi ces pratiques, dans les systèmes en voie

d'intensification, il est clairement montré que seule la fumure organique (fumier,

compost ou matières végétales riches en fibres) combinée à la fertilisation

minérale accroît les rendements et les stabilise d'une année l'autre (PIERI, 1992).

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F. GANRY

Cirod, BP 5035,34032 Montpellier Cedex l, Fronce

Mél . gonryf@cirodfr

A. BADIANE

Isro, route des hydrocarbures, Bel Air,BP 3120, Dakar, Sénégal

A notre connaissance, la pratiquedu compostage, incluant lafabrication du fumier, est en voie

de développement au Burkina Faso, ausud du Mali et au Sénégal plus récem­ment. En voici quelques manifestations:le Burkina Faso a lancé en 1986 unecampagne nationale sur le thème « unefamille rurale, une compostière » (revueSpore, 1989) ; dans la zone cotonnièrede ce pays, la technique des parcsd'hivernage produisant un fumier amé­lioré s'est bien développée (BERGER etal., 1987). Au Mali, la réussite de la

filière cotonnière dans le sud repose engrande partie sur une stratégie de déve­loppement du fumier en milieu paysan(SANOGO, 1997). Au Sénégal, dans lazone cotonnière, on note le succès de lastabulation en Haute-Casamance (LY etal., 1997). Malheureusement, malgré cesindicateurs de tendances très favorables,il subsiste nombre de facteurs limitants;en pl us des problèmes de transport,contrainte majeure de l'agriculteur, laquasi-totalité des fumiers épandus ontdes qualités fertilisantes et sanitaires etdes qualités d'amendement médiocres.

fumure organique

Tableau 1. Analyse chimique de déjections de bovins à l'état frais et après action au champ des termites (HAMON, 1972).

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Tous [es [ément~ sont en cx, du poids de matière sèche, sauf l'humidité (% poids frais).

Le fumier amélioré est produit égaIe­ment dans la ferme, dans un élevagepartiellement sédentarisé au sein d'unsystème de production en voied'intensification. Schématiquement,on peut dire que les techniques de fer­tilisation des cultures, de stabulationdes animaux et d'apports d'eau pourle compostage doivent être mises enœuvre dans le système de productionpour que le fumier soit amélioré, lecompostage étant la phase essentiellede l'amélioration. A titre d'exemple,nous distinguerons trois types defumier de bovins produits en stabula­tion, selon les matières végétalesapportées (tableau 3).

Le fumier amélioré

Les teneurs sont exprimées par rapportà la matière sèche organique; lesapports de terre, fréquents dans la pra­tique, réduisent ces teneurs. Le fumierde foin de jachère est plus riche enphosphate, potasse et calcium, maisplus pauvre en azote; inversement, lefumier de paille de mil et de sorghoest plus riche en azote mais pluspauvre en phosphore et en potassium.On peut très bien expliquer ces résul-

de paille en couches successives ensaison sèche, suivie d'un compostageen saison des pluies (BERGER et al.,1987; LANDAIS et al., 1991).

Le fumier traditionnel

Le fumier traditonnel est produit dansla ferme. Chargé en sable, non com­posté, appelé poudrette, il est de mau­vaise qualité fertilisante, sanitaire etorganique; à titre d'exemple, nousprendrons un fumier utilisé par lesmaraîchers de la vallée du Sine (régionde Diourbel au Sénégal), dont la com­position est donnée au tableau 2.

minés au hasard, le prélèvement se fai­sant à l'intérieur d'un cercle tracé àl'aide d'une corde de dimensionconnue;

- de connaître le nombre de parcagesantérieurs sur la même parcelle.

De nombreuses études sur ces parcsont été conduites depuis une quinzained'années: principalement celles duCirad (LHOSTE, 1986), de l'lcrisat(BROUWER et BOUMA, 1997), del'Ilri (HIERNAUX et al., 1997) et del'Orstom (DE ROUW, 1998), en colla­boration avec les systèmes nationauxde recherche agricole respectifs despays concernés. Ces études portent res­pectivement sur la gestion du bétail etl'évolution du système agropastoral,sur les transferts de fertilité par le bétailet sur le rôle du parcage dans la résis­tance à l'érosion des sols. Au Niger,l'icrisat a montré l'importance de l'effetcombiné de la position topographiquede la parcelle, du type de bétail et de laquantité de fumier appliqué sur le ren­dement du mil: à titre d'exemple, entopographie plane, un pacage bovinnocture dans un enclos a fourni1,5 tonne par hectare et par ande fumier et produit un rendement de800 kilos par hectare de mil; le bilanminéral net sol-plante est positif pourl'azote mais déficitaire pour le phos­phore.

En zone plus humide, en région coton­nière notamment, la terre de parc peutêtre utilisée comme fertilisant. C'est lecas en culture attelée au sud du Tchad,où ce fumier, en l'absence de paille,est généralement appelé terre de parc;d'après RICHARD et DJOULET (1985),la terre de parc, produite par unedizaine d'unités de bovin tropical, peutfertiliser une surface de 4 hectares àraison de 3 tonnes par hectare et paran, apportant ainsi 30 N - 20 P20S ­48 K

20. La qualité des fumiers de parc

est largement accrue par l'adjonction

Humidité N P20\ K10 CaO + MgO Cendres

% poids frais totales insolubles

Déjections fraîches 75,3 1,4 0,8 0,7 6,6 10,8 5,4

Déjections termitées 5,0 0,9 0,3 0,3 3,5 49,6 45,7(après 45juurs)

1. D'après BOULAINE dans son ouvrageHistoire de l'agronomie (1992, éditionTEC&DOC), on appelait poudrette enFrance aul8'" iècle « l'engrais flamand»d'origine humaine, séché et déposédepuis des siècles dans des carrières etutilisé comme engrais organique.

Poudrette de parc, terre de

parc et fumier de parcageEn zone sahélo-soudanienne, le fumierde parcage, appelé poudrette1 de parc,est composé principalement de déjec­tions; il ne permet pas de restituer ausol la totalité des principes nutritifsexportés par les cultures, ce que mon­trent les résultats du tableau 1. Lavaleur fertilisante d'un parcagediminue rapidement dans le temps enraison de l'action des termites. La ques­tion pertinente est de savoir où partentces éléments nutritifs, sans réponsesatisfaisante à ce jour. Afin d'évaluerl'apport d'éléments nutritifs, il estnécessaire:

- de connaître l'âge du parcage;

- de faire plusieurs prélèvements dedéjections séchées pour quantificationset analyses; dans la parcelle, les lieuxde prélèvements doivent être déter-

Da ns 1a présente note, après uneapproche sur le diagnostic des grandstypes de fumier et sur la façon d'éva­luer leur qualité agronomique, nousaborderons une réflexion sur la faisa­bilité du fumier et de son épandage, etsur la nécessité d'optimiser sa qualitéagronomique, sa production et sonmode d'application dans le systèmede culture.

Diagnosticdes principaux typesde fumiers

fumure organique

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

Tableau 2. Composition d'un fumier traditionnel non composté: fumier de cheval(HAMON, 1972).

Tableau 3. Composition minérale, rapportée à la matière sèche totale, de troisfumiers prélevés sans la terre humifère, fumiers produits en stabulation et quidiffèrent selon la composition de la litière (GANRY, 1985).

Evaluation rapide du pouvoir

fertilisant du fumier

L'analyse minérale du fumier n'est pastoujours possible. Il faut alors recourirà des estimations. D'après les résul­tats de HAMON (1972), on peutestimer qu'une tonne de fumier frais(45 % de matière sèche) produit enstabulation en saison des pluies, avecapport hebdomadaire de paille etincluant 35 % de terre humifère2, res­titue au sol, en kilos:

N [5,0 - 6,0], P20 S [1,5 - 2,0],K20 [6,5 - 7,0], MgO [2,5 - 3,0] etCaO [4,0 - 4,5].

Evaluer le pourcentage de terre

Partant de la teneur en cendres inso­lubles (SiO), en sachant que lespailles contiennent environ 7 % deSi0

2et une déjection de bovin

environ 6 %, on peut estimer le pour­centage d'apport de terre dans lefumier et éventuellement expliquerles faibles teneurs en élémentsferti 1isants.

Detergent Fiber/ Cellular Content)(PIERI, 1992). Ces deux indices ren­dent compte de l'aptitude des fertili­sants organiques à induire une surmi­néralisation de la matière organiquedu sol et de sa fraction organo-miné­raie (phénomène à éviter) ou inverse­ment à apporter des précurseurs desubstances humiques (phénomène àfavoriser) ;

- déterminer les cendres insolubles(SiO).

Cinq tonnes de fumier par hectare(dose réaliste en zone soudano-sahé­lienne) à 45 % de matière sècheincluant la terre humifère apporte­raient environ, en kilos:

30 N, 10 P20 S' 35 K20. Sur desfumiers du Burkina, BERGER (1996)trouve des valeurs médianes sensible­ment égales: 23 N, 8 P20 S et 34 K20,mais cet auteur ne précise pas le pour­centage de terre contenu dans lefumier.

2. La terre humifère correspond, dans lafosse fumière ou dans la stabulation, à ladernière couche de fumier en contactavec le sol.

19

C/N

- apports d'eau pour le compostage;- traitement du fumier produit (tas,1itière, fosse).

Echantillonner en vue de l'analyse

chimique, organique et sanitaire

Pour ces analyses, il s'agit:- d'exprimer l'humidité par rapport aupoids frais ou à la matière sèche maisle préciser;- d'analyser au minimum l'azote total,P

20

Set K

20 pour évaluer sa valeur

fertilisante (composition exprimée parrapport au poids de matière sèchetotale);- d'analyser si possible le carbonetotal et le carbone des matièreshumiques totales (MHT) (BROSSARDet al., 1985) pour déterminer le rap­port C/N et évaluer le degré d'humifi­cation;- d'analyser si possible les fractionsorganiques telles que carbone soluble,cellulose brute, hemicellulose etlignine + cutine, permettant d'établirun indice de stabilité biologique (lSB)(L1NERES et DJAKOVITCH, 1993) ouun indice d'amélioration du taux decarbone total du sol dont le carboneinclus dans les associations organo­minérales (NDF/CC, taux defibres/contenu cellulaire, Neutral

Humidité C N P20S Kp Matières% poids frais minérales

totales

4,7 8,6 0,44 0,25 0,36 80

N P2O, Kp CaO MgO

Fumier 1 2,5 0,53 1,76 2,60 1,35Fumier 2 2,0 1,28 2,42 4,90 1,82Fumier 3 2,2 1,05 4,80 2,97 2,12

tats par la richesse initiale en phos­phore, potassium et calcium du foin:elle est supérieure à celle des paillesde mil et de sorgho, qui, produites enmilieu paysan, sont plus pauvres ences éléments que les pailles produitesen culture fertilisée.

Tous les éléments sont en % du poids de matière sèche, sauf l'humidité (% poidsfrais). Ces fumiers traditionnels sont très variables car dépendant de l'espèceconcernée (équidés, petits ruminants ...), de la matière végétale et de la terre.

Fumier 1 :pailles de mil et de sorgho et résidus de battage, produit chez un agriculteur;

Fumier 2 : foin de jachère, produit en stabulation entravée et mis en tas;

Fumier 3 : pas d'apport de litière, produit en stabulation libre.

L'évaluation d'un fumier ou d'uncompost doit rendre compte de savaleur fertilisante, mais aussi de saqualité sanitaire et de ses propriétésd'amendement organique. Sa valeurfertilisante peut varier grandementselon la nature des litières et la fertili­sation des cultures qui fournissent ces1itières. Le phosphore est souventl'élément le plus limitant. Pour carac­tériser le fumier, plusieurs étapes sontindispensables.

Evaluation et caractérisation

des fumiers

Caractériser sa provenance

Les informations dont il faut disposersont les su ivantes :- nature de la litière et fertilisationreçue par le matériel végétal qui laconstitue;- nature de l'alimentation fourragèredes animaux;

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

fumure organique

Evalua~ion rapide de l'é~a~

sanitaire et des propriétés

d'amendement du fumier

En l'absence d'analyses phytopatho­logiques et malherbologiques, dedétermination du rapport C/N, desmatières humiques totales, de l'indicede stabi 1ité biologique et du taux defibres/contenu cellulaire, il sera néces­saire de procéder à des évaluationsqualitatives en se fondant sur lesréponses apportées aux questionsposées précédemment.

Faisabilité de l'apportde fumier compostéQuatre conditions doivent être satis­faites pour fonder une politique dedéveloppement et d'utilisation réalistedu fumier (fumier de ferme et fumierde parc).

Condition l : accroître

la ressource fourragèreL'agriculteur doit disposer d'une res­source fourragère, condition sine quanon pour assurer l'élevage bovin quiest au cœur de la stratégie d'intensifi­cation des systèmes de productiondans les zones soudano-sahélienneset dans les zones soudaniennes, cor­respondant généralement aux zonesdites cotonnières. Le bilan fourragerde l'exploitation, exprimé en nombred'unités de bovin tropical qu'on peutalimenter moins le nombre d'unitésde bovin tropical nécessaire, est fonc­tion de l'utilisation du fourrage parstockage et de la capacité de chargedes pâturages naturels. La disponibilitéde ces derniers est déterminée par lepourcentage d'occupation des terrespar les cultures, par les jachères amé­liorées et par les infrastructures.

Au sud du Mali, parmi les systèmesvulgarisés, la stabulation saisonnièresemble le plus performant: les pour­centages moyens de terres cultivées(40 %) et de terres en jachère (13 %)

et la charge animale moyenne (50UBT/km2) sont sensiblement lesmêmes, mais le solde du bilan four-

rager est supérieur. La vulgarisationmet l'accent sur l'introduction desjachères améliorées et sur l'intérêt deleur exploitation sélective par pâture,en revanche l'introduction de laculture pure est déconseillée. Lorsquele taux des terres cu Itivées est élevé,l'introduction des cultures associées,telles que celle de mals/dolique, amé­liore le bilan fourrager (BOSMA et al.,1993).

Condition 2 : estimer

les disponibilités en biomasse

végétale pour la litièreA l'instar du bilan fourrager, le bilan1itière est la différence entre la dispo­nibilité et les besoins. La disponibilitéest constituée principalement despailles de céréales non utiliséescomme fourrage, mais aussi des tigesde cotonniers, des déchets de battageet des résidus divers.

En zone soudano-sahélienne, dansles conditions actuelles de l'agriculture traditionnelle, les disponibi­lités en pailles ont été évaluées, entreautres, au Sénégal et au Burkina Faso.En voici les principaux résultats: jadisdestinées à la vaine pâture, les paillessont maintenant en partie dérivéespour les besoins domestiques (25 à40 %); 10 à 15 % seulement sont dis­ponibles pour les animaux stabulés;pour la vaine pâture (fèces), il ne res­terait maintenant que 25 à 60 % surle champ (PICHOT, 1985; BADIANE,1993). En zone soudanienne oùdomine la culture cotonnière, des dis­ponibilités plus élevées (pailles ettiges de cotonnier) alliées à la pra­tique d'un élevage plus sédentarisé,assurent un potentiel de productionde fumier plus élevé et déterminantdans la productivité des systèmescotonniers; cependant, la disponibi­lité en litière peut poser un problèmelorsque la jachère améliorée est insuf­fisante (BOSMA et al., 1993). En zonesub-guinéenne, par exemple en agri­culture traditionnelle du sud duSénégal, parce que les réserves enbiomasses végétales sont plus impor­tantes mais la charge animale plusfaible, la pratique du compostage sedéveloppe et les doses apportées peu-

vent atteindre 6 tonnes de matièresèche par hectare tous les deux ans(GANRY, 1991).

Condition 3 : composter

le fumier et l'apporter à

des doses efficacesEn raison de la disponibilité en eaudurant une période déterminée del'année, la production de fumier com­posté en élevage partiellement séden­tarisé est généralement limitée à cettepériode, essentiellement de juin àoctobre, soit au maximum pendant5 mois.

Cependant, l'intensification de la pro­duction de fumier a conduit à recher­cher d'autres types de stabulation.C'est le cas au Mali de la stabulationsaisonnière (signalée plus haut) pen­dant la saison sèche et le début de lasaison des pluies, mode de stabula­tion adopté massivement par les agri­culteurs (BOSMA et al., 1993). Ilexiste peu de données dans la litté­rature permettant de prévoir la pro­duction de fumier Q = f(nombred'animaux, quantités de litière et defourrage, durée de stabulation). Nousciterons cependant les travaux deHAMON (1972L de FERNANDEZ­RIVIERA et al. (1993) et de BERGER(1996). Au Sénégal, HAMON (1972)montre que 4 unités de bovin tropicalen stabulation de juin à octobre, enplus de leur ration fourragère, utili­sent pour la litière en stabulation1,5 tonne de paille de mil, et produi­sent 2,6 tonnes de matière sèche defumier, déduction faite de la terre quipeut y être mêlée (terre humifère). AuBurkina Faso, FERNANDEZ-RIVIERAet al. (1993) et BERGER (1996) obser­vent que 5 unités de bovin tropical,en parc d'hivernage pendant 5 mois,utilisent pour la litière de parc4 tonnes de matière sèche de tiges desorgho provenant d'un hectare, etproduisent 6 tonnes de matière sèchede fum ier. Ces auteu rs trouvent sen­siblement la même relation, fondéesur la matière sèche:

fumier = k paille, avec k comprisentre 1,5 et 1,7, mais un rendementen fumier par unité de bovin tropicalsupérieur pour la stabulation en parc.

Dans les zones à potentiel de bio­masse faible, l'apport d'une dose effi­cace est difficilement réalisable. A cetégard, BADIANE (1993) montre qu'aucentre-nord du Sénégal, 60 % deschamps fumés reçoivent environ1 tonne de matière sèche par hectareet par an et 40 % entre 2 et 4 tonnesde matière sèche par hectare et par and'un fumier non composté, donc dequalité médiocre.

Dans les zones à potentiel de produc­tion de biomasse plus élevé, l'apportd'une dose efficace est possible. A titred'exemple, au sud du Mali dans le casde la stabulation saisonnière, si l'ons'appuie sur le coefficient de transfor­mation moyen de 1,6 (voir ci-dessus)et sur la production de paille en annéeà pluviométrie normale dans la région,on peut simuler le système suivant:2 hectares de terre en rotation coton­nier-sorgho pourraient fournir, selonla modalité de fertilisation du systèmede culture appliquée, entre 6 et8 tonnes de matière sèche par hectarede fumier tous les 2 ans, à conditiond'assurer la ressource fourragère(SANaGa, 1997).

Condition 4 : pouvoir

transporter et incorporer

le fumier

S'il n'existe pas, comme nous venonsde le voir, de problèmes insurmon­tables pouvant compromettre la fabri­cation du fumier ou du compost enzone soudanienne, en revanche, sonutilisation rationnelle au champ seheurte souvent à des impossibilitésd'enfouissement d'ordre technique etcalendaire. C'est notamment le casdans la zone centre-nord du Sénégaloù, en raison des quantités globalesfaibles, en raison du manque demoyens de transport, les champs decase sont les seu Is à être fumés audétriment des champs de brousse dontla fertilité se dégrade - baisse du pHet du phosphore assimilable(BADIANE, 1993). Un apport de phos­phate naturel serait en premièreurgence à recommander, le phosphateétant par ailleurs plus facile à trans­porter que le fumier.

Nécessité d'optimiserla qualité du fumier,la production et lemode d'apport au sol« La production maximale de fumierde bonne qualité doit retenir l'atten­tion des organismes de développe­ment, qui mettront la priorité sur lestechniques optimales. » Cette conclu­sion de BOSMA et al. (1993) écrite àl'issue d'une étude sur le rôle du bétaildans la durabilité des systèmes deproduction au sud du Mali exprime lapréoccupation actuelle du dévelop­pement d'une gestion des ressourcesnaturelles. On a vu précédemment lesconditions de la faisabilité d'un fumieramélioré par rapport à un fumier tra­ditionnel. Ici, nous justifions l'intérêtd'aller encore plus loin dans cetteamélioration en optimisant la qualitéagronomique du fumier, sa produc­tion et son mode d'apport.

On optimise la qualité agronomiquedu fumier principalement en éliminantles germes pathogènes, en l'enrichis­sant et en l'inoculant. On optimise saproduction en gérant l'eau, c'est-à­dire en l'utilisant plus efficacementpour induire la fermentation et pro­longer celle-ci en saison sèche, et enl'inoculant. On optimise son moded'apport en l'intégrant dans le systèmede culture. Il va sans dire que cestechniques doivent s'inspirer dusavoir-faire des agriculteurs.

Comment optimiser la qualité

agronomique du fumier?

Eliminer les pathogènes

L'apparition de la phase exothermiquedue à la fermentation des pailles estprimordiale, car elle entraîne, à l'instardu brûlis, la disparition des germespathogènes et des graines d'adven­tices (GANRY et SARR, 1983) et ladestruction des zoospores et oosporesde Sclerospora (MBAYE, 1994). Cettephase exothermique, inexistante dansle cas de la poudrette, caractérise lefumier amélioré.

fumure organique

Enrichir le fumier en azote

et phosphore

On sait que la fixation biologique deN expérimentalement mise en évi­d~~ce, permet au moins de maintenir,en présence de matière cellulosique,le stock d'azote de départ malgré lespertes. Le compost permet une solu­bilisation du phosphore et du calciumdes phosphates naturels incorporés audébut du compostage, d'où la possi­bilité de constituer une fumure orga­nique N-P au niveau de la ferme,celle-ci apportant généralement assezde potasssium pour atteindre unobjectif de production d'une tonnepar hectare, le potasssium étant fournipar le sol et recyclé via les pailles(GUEYE et al., 1986). BERTRAND(1998) donne une explication à larichesse potentielle en potassium dessols de la zone soudanienne.

Si possible inoculer le fumier

et l'enrichir en matières végétales

riches en fibres

Cela fait partie de l'optimisation desconditions de production de fumier,traitées ci-après.

Comment opl"imiser

la production du fumier?

Gérer l'eau au cours

du compostage

Si le compostage est démarré ensaison des pluies, avec apport d'eaud'arrosage ou de ruissellement,l'humidité du compost (entretenue parles pluies) peut se maintenir en saisonsèche jusqu'en mars-avril. Cettepériode est nécessaire à la maturationdu compost durant 4 à 6 mois. Parune technologie appropriée on peutréduire, voire supprimer, les arrosages.Si le compostage est démarré ensaison sèche, sa maturation a lieu ensaison des pluies (GANRY et SARR,1983).

Si possible, inoculer le fumier

L'inoculation du fumier ou du com­post par des micro-organismes acti­vant la biodégradation permet deréduire la durée du compostage et

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

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fumure organique

pourrait accroître sa teneur en pré­curseurs de substances humiques. AuBurkina Faso, une telle inoculation aréduit cette durée d'environ 50 %induisant une économie d'eau et uneréduction des temps de travauxnotables3 (SEDOGO et al., 1992).

Comment optimiser l'effet

du fumier dans le système

de culture?Un système de production en voied' intensification requ iert une gestionoptimisée et appropriée des nutriments,donc en l'occurrence une gestion rai­sonnée de la fumure (fumier) et de lafertilisation (urée et engrais ternaire) ausein du système de culture, laquelle estdéterminée par les conditions finan­cières, opératoires et sociales, et lesobjectifs à atteindre. 1/ importe que lespratiques des agriculteurs soient éco­nomiquement optimum à court terme,mais que davantage d'investissementsoit nécessaire pour soutenir une ferti­lité du sol durable (JANSEN, 1993).Citons l'exemple de Fonsébougou auMali. Dans cette région, le fumier estapporté par les agriculteurs à une dosed'environ 5 tonnes par hectare tous lesdeux ans, suffisante pour atteindre desrendements acceptables, mais d'aprèsSANOGO (1997), insuffisante pouréquilibrer le bilan azoté: cet auteurmontre que l'on peut optimiser l'effetdu fumier en accroissant la dose de 5 à8 tonnes par hectare de matière sèche(équilibre du bilan N) et en plaçantl'apport de fumier sur le cotonnierplutôt que sur le sorgho et inversementpour l'urée (accroissement de la pro­ductivité du système).

S'inspirer du savoir-faire

des agriculteursL'échec de nombreuses tentatives devulgarisation top-down impose à larecherche-développement de revoirdans bien des cas l'orientation de sonapproche. PICHOT (1996) écrit :« l'intérêt de la connaissance dessavoirs et savoir-faire des praticiensque sont les agriculteurs et les éleveurspour orienter les travaux des cher­cheurs vers la mise au point de tech-

niques ou de système de culture pre­nant mieux en compte les ressourceset dynamiques andogènes des milieuxphysiques et humains et l'aversionpour le risque des agriculteurs en situa­tion précaire. » A titre d'exemple,citons dans la zone cotonnière duBurkina Faso, le développement desparcs améliorés, dits parcs d'hivernage(signalés ci-dessus) favorisé parce qu'ils'inspire des contrats traditionnels defumure (LHOSTE, 1987).

Les effets positifsattendus de cetteoptimisation

Effet positif sur le pool

d'azote mobilisable du solCet effet est attesté par de nombreuxessais qui montrent un accroissementsignificatif du pool d'azote mobili­sable dû au fumier (BADIANE, 1993).Pour mettre en évidence ce résultat enmilieu contrôlé ou au champ, defaçon sûre et reproductible, on utilisele marquage isotopique permettant lecalcul de la valeur A. Rappelons quela valeur A est une mesure conven­tionnelle du pool d'azote mobilisabledu sol prospecté par le système raci­naire de la culture; de ce fait, cettevaleur A est considérée comme unindicateur d'évolution de ce poollorsque les conditions de sa mesuresont identiques.

Effet positif sur l'humification

de la matière organique

du solContrairement aux matières végétalespeu ligneuses, le fumier, ou un pro­duit organique transformé (compost),de par sa richesse en précurseurs desubstances humiques, a la propriétéde stabiliser le taux de carbone totaldu sol dont le carbone inclus dans lesassociations organo-minérales (ma­tière organique humifiée); d'aprèsPIERI (1992), le rapport taux defibres/contenu cellulaire est un indi­cateur pertinent de cette propriété.

Effet sur l'accroissement

de la fixation biologique

de l'azote atmosphérique

par les légumineusesPersonne ne met en doute les effetsbénéfiques des amendements orga­niques. Mais un mécanisme impliquédans cette amélioration est souventignoré: la stimulation de la fixationbiologique de N

2des légumineuses à

graines (arachide et soja par exemple)par les apports de fumier et de com­post. L'accroissement de la quantitéde N

2fixé peut être spectaculaire.

DOMMERGUES et GANRY (1991)citent des valeurs allant de 11 à63 kilos par hectare sur une arachidecultivée au nord du Sénégal.

Effet posi'tif dans la lutte

contre la sécheresseOn a montré, dans le nord du Sénégal,en conditions expérimentales, que lasécheresse, même sévère (pluviomé­trie comprise entre 200 et 300 mm),analysée sous l'angle de son effet surla production végétale, est en partiecontournée lorsque les sols sont fumésrégulièrement par le fumier composté.Cette fumure, pour être réaliste, néces­site une gestion rationnelle des résidusde récolte dans le cadre d'une inté­gration de l'agriculture et de l'élevage,intégration malheureusement encoredifficile, pour les raisons indiquéesprécédemment et pour des raisonssociologiques, dans toute la zonesahélienne (GANRY et CISSE, 1994).

Effet positif sur la

suppression des risques

d'effets phyto-dépressifs

des paillesAprès enfouissement des pailles,apparaissent généralement des pro­blèmes de carence en azote et/ou de

3. Nous noterons, à cet égard, lesexcellents résultats en milieu rural enFrance de tels produits (accélérateursbiologiques et biofertilisants) fabriqués etcommercialisés par la société SOBAC enFrance (GANRY et OLIVER, 1997).

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phytotoxicité liés à la libérationd'acides phénols. Par ailleurs, certainsprécédents culturaux, en particulier lesorgho, peuvent engendrer un effetdépressif sur la culture suivante (allé­lopathie). Le compostage des pailles,dans le premier cas, et l'apport defumier, dans le deuxième cas, per­mettent de lever l'effet de ces facteurslimitants.

Effet positif sur la valeur

nutritionnellePour le mil, les enfouissements decompost, et vraisemblablement defumiers compostés, accroissent lateneur en protides des grains, quelleque soit la dose d'engrais azoté (+ 5 à+ 8 %). En présence d'une dosemoyenne d'engrais azoté, ils accrois­sent le taux de l'acide aminé indis­pensable à l'homme, le plus limitant,la lysine (+ 73 % à la dose 60 N) Cedernier résultat est corroboré parl'augmentation du coefficient d'effi­cacité protidique, mesuré in vivo surdes rats (GANRY et BIDEAU, 1974).

ConclusionAméliorer la production du fumier enquantité et en qualité est un objectifprioritaire; c'est pourquoi nous avonsexposé ici toute une gammed'approches permettant d'atteindre cetobjectif.

On insistera, dans cette conclusion,sur le fait que la recherche-dévelop­pement dispose d'un certain nombred'outils utilisables pour induire ou sti­muler significativement la fabricationet l'utilisation du fumier. C'est en sefondant sur cette idée que nous sou­haiterions faire passer les cinq mes­sages su ivants :

- promouvoir la production du fumieren Afrique nécessite une « révolutionfourragère tropicale ». Cette expres­sion est de René DUMONT (La démo­cratie pour l'Afrique! p. 277), quis'exprime ainsi par analogie avec le18e siècle agricole européen dont lapremière étape du développementagricole, avec le fumier comme fac­teur de production majeur, fut celledes fourrages cultivés;

- par effet de synergie avec l'engrais etpar effet de transfert de fertilité opérépar les animaux, le fumier économisel'engrais mais, excepté dans de rarescas, il ne peut être considéré commeun substitut à l'engrais minéral. Un deces cas est le fumier enrichi en phos­phate naturel. On sait que dans unsystème de culture à rendement grainespéré de 1 tonne, ce phospho­compost peut assurer les besoins N-P-Kde la culture, à condition que ce sys­tème de culture comporte une légumi­neuse dont les pailles soient recycléesau sol! directement ou par l'animal;- en zone sèche à risque climatiqueélevé, le fumier composté, apportérégulièrement et incorporé au sol, réduitles risques liés à la sécheresse; pourfabriquer ce fumier composté, des tech­niques d'économie de l'eau existent.Cependant, lorsqu'il n'y a pas de véri­table politique de gestion des résidus derécolte et de fumure des sols, ces sys­tèmes sont pris dans la spirale séche­resse - pertes de biomasse végétale ­baisse de fertilité du sol qui ne permetplus de produire suffisamment defumier. Le fumier est pourtant un desmoyens d'enrayer cette dégradation:les ressources en biomasse! alors tropfaibles, doivent impérativement êtreaccrues (l'agroforesterie et le phospha­tage des terres par le phosphate naturelsont des solutions à privi légier);- dans le souci d'assainir ses récoltes,l'agriculteur brûle les pailles pour tuerles graines adventices et les germespathogènes! mais se prive d'unematière organique précieuse, le com­postage qui, grâce à sa phase exother­mique, peut conduire au mêmerésultat d'assainissement;- le fumier améliore les récoltes enquantité (rendement) et en qualité(valeur nutritionnelle). La mise en évi­dence de l'amélioration du taux delysine chez le mil est un résultat essen­tiel quand on sait que le sevrage denombreux enfants se fait, avec unrisque élevé de carence protidique, enpassant du lait maternel à la bouilliede mil.

Dans un contexte écologique et socio­logique où sécheresse et malnutritionmenacent le Sahel, on voit toutel'importance prise par une intensifica­tion de la production de fumier et parson utilisation rationnelle.

fumure organique

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Résumé... Abstract. .. Resumen

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F. GANRY, A. BADIANE - La valorisation agri(ole desfumiers et des (omposts en Afrique soudano­sahélienne. Diagnosti( et perspedives.En Afrique soudono-sohélienne, pour obtenir une productionogricole stoble, il est recommondé d'op porter des fertilisontscombinont engrois miné roux et motiéres orgoniques peufermentescibles et riches en précurseurs des substanceshumiques, autrement dit du fumier. Cette revuebibliogrophique s'appuie sur des travaux conduits au Sénégal,au Burkino Faso, au Mali, au Tchod et au Niger. Dn distinguetrois types de fumier : les poudrettes de porc (zonesahélienne), les terres et les fumiers de parcs (zonesoudonienne); les fumiers traditionnels produits ù la fermenon compostés; les fumiers améliorés produits ù la ferme.Valoriser le fumier implique trais étapes: augmemer sa valeurogronomique, le produire de monière optimole et l'utiliserde monière rationnelle pour l'agriculture. les effets attendus,en plus d'une productivité accrue, sont une réduction desrisques de sécheresse et un occroissement de la valeurnutrionnelle des céréoles, dans un contexte écologique etsocial où sécheresse et malnutrition menacent la région. lacontrointe maieure ùla production de fumier est 10 ressourcefourragère; cependant, un espoir est permis dons les zonescotonnières, avec l'opparition de 10 stabulation saisonnièreau Mali ou des parcs d'hivernoge au Burkina Faso. lacoractérisotion du fumier porte sur sa valeur d'omendementorganique, si possible sur son étal sanitaire et sur sa valeurfertilisante: N, P20S' K10, pourcentage de terre, compositionminérale par rapport ù la motière sèche toto le.

Mots·c1és : fumier, terre de parc, analyse chimique, valeuragronomique, azote, phosphore, potassium, motière sèche,ressource fourrogère, Afrique soudana·sohélienne.

Agriculture et développement

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F. GANRY, A. BADIANE - Agri(ulturQI use of manureand (ompost in the Sudan-Sahel regian af Afri(a.Diagnasis and prospeds.ln the Sudan-Sahel region of Africo, in order to ensuresustainoble agricultural produdion, il is recommended thotgrowers opply fertilizers combining minerol fertilizers ondslightly fermentable organic matter rich in humusprecursars, in other wards manure. This bibliographicolreview is based on work in Senegol, Burkina Faso, Mali,Chod and Niger. Adistinction is made between three typesof manure: stock pen poudrette (Sahel zone), stock pen soiland manure (Sudan zone); troditional, non-compostedmonures produced on the farm; improved manuresproduced on the farm. Manure use involves three stages:increasing ifs agronomic value, ensuring optimumprodudion and rational use for agriculture. In oddition toincreased produdivity, the expeded effects are a reductionin the risk of drought and an increase in the nutritionalvolue of cereols, in an ecalogical ond social context in whichthe region is threatened by drought and malnutrition. Themain constraint on manure praduction is forage avoilability;however, there is some hope in cotton producing regions,with the advent of seasonal stalling in Mali or winteringpens in Burkina Foso. Manure characterization is based onits value as an organic ameliorator, and if possible on itssanitary status and fertilizer value: N, P20S' K20, soilcontent and minerai compositian in relation to total drymatter.

Keywords: manure, pen soil, chemicol analysis, agronomievalue, nitrogen, phosphorus, potassium, dry matter, foragesupply, Sudan-Sahel region of Africo.

doctorat, Ensam, Montpellier, France, 114 p. +annexes.

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F. GANRY, A. BADIANE - La valorizadon de losestiér(oles y de los abonos (ompuestas en Afri(aSudano-saheliana. Diagnosti(o y perspedivas.En Africo Sudano-saheliana, para lograr une producci6nestoble, se recomiendo aportor lertilizontes que combinonobonos mineroles ymaterios org6nicos poco fermentesciblesyricas de precursores de los substoncias con humus, dicha deotra monera el estiércol. Este examen bibliagrâfico se opoyaen lrabajas lIevados acaba en Senegal, en Burkina Faso, enMali, en Chad yen Niger. Se distinguen tres tipos de estiércol:obanas de cloaca pulverizados de parque (zona sahelionol,las tierras y los estiércoles de porques (zona sudanesa); losestiércoles tradicionales producidos en la finco nocompostadas; les estiércoles mejorados producidos en la finco.Valarizar el estiércol impliea tres etapas: aumentar su valoragron6mico, producirlo de manera 6ptima y utilizarloracionalmente para 10 ogricultura. los efeclos esperados,ademas de une productividad inuementada, son unareducci6n de los riesgos de sequia yun inuemento dei valornutricianal de los cereales, en un contexto ecolagico ysocialen el que la sequia yla malnutrici6n omenazan la regi6n. lalimi1aci6n mayor a la producci6n de estiércol es el recursolorrajero; no obstante, esta permitido tener muchasesperanzas en las zonas algodoneras, con aparici6n de laestabulaci6n temporal en Mali 0 en parques de hibernaci6n enBurkina Foso.lo caracterizaci6n dei estiércoillevo su valor deabono organico, dentro de 10 posible en su estado sanitario yen su valor fertilizante: N, P10=sk10, porcentaje de tierra,cam osici6n minerai en com aracian (on la maleria seca total.

Polabras-c1aves: estiércol, tierra de porque, analisis quimico,valor agronamico, nitr6geno, f6sforo, potasio, mate ria seco,recurso forrojero, Africo sudono-soheliana.

Nouvelles techniquesde préparation des vertisolsen cu Itu re maralchere

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Le sud de la Martinique a été occupé pendant plus de deux siècles par la culture

de canne à sucre. La mise en place d'un périmètre irrigué, entre 1979 et 1988,a favorisé le maraîchage et les prairies irriguées. Les pratiques maraîchères intensives

ont entraîné un développement économique considérable. Elles ont aussi été

accompagnées d'une dégradation physique du sol par érosion et compaction,

aggravées par l'augmentation de la puissance des outils. Les phénomènes d'érosion

sont les plus inquiétants car ils risquent de provoquer la disparition du potentiel

de production de cette zone (ALBRECHT et 01./ 1992). D'autres solutions doivent

donc être proposées: dans ce but, un projet pluridisciplinaire a été élaboré

pour évaluer différentes techniques de préparation des cultures maraîchères.

Ces dernières décennies, le

principal objectif de l'agri­

culture était d'atteindre lesniveaux de production les plus élevés

possibles. Les techniques mises en

œuvre - fertilisation, mécanisation,

irrigation, traitements phytosanitaires

- ont permis d'obtenir des produc­

tions records dans de nombreuses

filières. Cet accroissement s'est sou­

vent fait au détriment du sol et parfoisde l'environnement (PIMENTEL et al.,1995). Depuis peu, la volonté de

protéger le milieu et de garantir une

•

C. HARTMANNl, E. BLANCHART 1, A. AlBRECHF, A. BONNETON3,

F. PARFAIT", M. MAHIEU', C. GAUlllERI).-F. NDANDOU51 Orstom, Loborotoire de biologie et organisation des sols tropicaux (Bost),

BP 8006, 97259 Fort-de-France Cedex, France

2 Icrof, United Nations Avenue, Gigiri, PO Box 30677, Nairobi, Kenya

3 Université des Antilles et de la Guyone, département d'agronomie tropicale,

97159 Pointe-D-Pitre Cedex, France

4. Conseil général de la Martinique, Stotion d'essois en cultures irriguées (Seci),

97227 Sainte-Anne, France

5. Orstom, Laborotoire du comportement des sols cultivés (LCSC), BP 5045,

34032 Montpellier Cedex, Fronce

Remerciements - Les auteurs tiennent à remercier C FELLER et Y.-M. CABIDOCHE

pour leurs suggestions quant à la rédaction de cet article.

a Martia IqueIncidences pédologiques

/ .et agro-economlques

travail du sol

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Figure 1. Carte des sols et localisation de la Martinique.

10 km1

OCEANATLANTIQUE

tN

o 51 1

Pour que les plants de melon (Cucumismelo L., cv. Alpha F1, Thézier) puis­sent être mis en place à la même datesur les deux parcelles, les préparations

Le travail simplifié (TS) consiste en unefragmentation sans retournement avecune rotobêche (largeur 2,5 m) réglée à10 centimètres, entraînée par un trac­teur de 100 CV. Aucune opération dereprise n'est pratiquée.

Le labour conventionnel (LC) consisteen un retournement par un labour à40 centimètres de profondeur avec unecharrue à un soc (16 pouces, soit40 cm) tirée par un tracteur de 100 CV(75 kW). Pour obtenir un lit desemence correct, le labour est suivi detrois opérations de reprise: cultivateurà 25-30 centimètres de profondeur(tracteur 100 CV), rotobêche (largeur1,2 m) à 20 centimètres de profondeur(tracteur 20 CV, 15 kW) et rotavator à10-15 centimètres de profondeur (trac­teur 20 CV).

(30 x 10 m) séparés par une bande decirculation de 2,5 mètres sont pré­parés selon deux modes: le labourconventionnel et le travail simplifié.

o Sols peu évolués sur alluvions 0 Sols brun-rouille à hallosyte

Sols peu évolués sur cendres et ponces 0 Ferrisols

• Andosols Vertisols

Traitements expérimentauxLa prairie a été plantée en Oigitariadecumbens (Pangola) en 1979. Depuiscette date, elle a toujours été fertilisée,irriguée et pâturée par des ovins.

En janvier 1995, deux blocs expé­rimentaux de 300 mètres carrés

La conduite del'expérimentationLes parcelles sont installées sur ledomaine expérimental de la stationd'essais en cultures irriguées duConseil général de la Martinique(140 25 N, 600 53 W, altitude 20 m,figure 1). La pluviométrie annuelle estde 1 580 millimètres (moyenne 1981­1995) et l'évapotranspiration poten­tielle de 1 380 millimètres avec undéficit saisonnier d'environ 500 mil­limètres réparti de janvier à juin.

tale sont complétées par une enquêtemenée chez un agriculteur utilisant àla fois des préparations profondes etsuperficielles.

Cet article fait le bilan après 2 annéesde mesure sur les sols et 3 années demesure du rendement. Les mesureséconomiques en station expérimen-

La plante test choisie est le melon dufait de son importance économiqueaux Antilles (KOUSSOULA-BON­NETON, 1993).

agriculture durable a pris le pas sur larecherche des rendements maximaux(MILLER et WAll, 1995 ; BUOL,1995). Des pratiques culturales origi­nales doivent être proposées, rentableset plus respectueuses de l'environne­ment (AZAR et al.1 1996). Les trans­formations intervenues dans l'agri­culture sur les vertisols du sud de laMartinique illustrent cette situation.C'est dans ce cadre qu'un projet plu­ridisciplinaire en culture maraÎChère- pédologie, agronomie, économie,machinisme agricole - a été élaboréen collaboration entre plusieurs orga­nismes implantés aux Antilles fran­çaises. Il a consisté à comparer, en sta­tion expérimentale, l'évolution du sol,des rendements et des coûts de pro­duction pour deux techniques de pré­paration en culture maraîchère:- un travail de retournement profond(40 cm) avec une charrue à soc et plu­sieurs reprises;- un travail de fragmentation superfi­ciel (10 cm) à l'aide d'une rotobêche,sans reprise.La parcelle mise en culture est unepra irie artific ielle irriguée, ferti 1isée,pâturée et non travaillée depuis16 années, jugée dans un état phy­sique optimal. L'évolution pédolo­gique est su ivie par 3 paramètres:- la teneur en matière organique dontla décroissance peut être un indica­teur du risque d'érosion pour ces sols(ALBRECHT et al., 1992) ;- l'augmentation des teneurs en eauavant mise en culture (fin de saisonhumide) qui peut révéler la présencede semelles lissées par les travaux anté­rieurs, ces semelles limitant le drainageet augmentant le risque d'hydromor­phie (CABIDOCHE et NEY, 1987) ;- les vers de terre qui réagissent trèsvite aux perturbations du milieu,notamment aux techniques de prépa­ration du sol. Ils sont parfois uti 1iséscomme un indicateur de la qualité dessols (PANKHURST et al. 1 1995).

Iravail du sol

Le cadre du projet

L participant· el 1 parlenair• Orstom : Institut français de recherchescientifique en coopération pour ledéveloppement• Seci : station d'essais en culturesirriguées, conseil général de la Martinique• Uag : université des Antilles et de laGuyane, département d'agronomie• Cirad : Centre de coopérationinternationale en recherche agronomiquepour le développement• Cemagref : Centre national dumachinisme agricole, du génie rural deseaux et forêts• Inra-Crag : Institut national de larecherche agronomique, Centre derecherches Antilles-Guyane• Socopma : société coopérativemaraîchère de la Martinique• M. PRADO (consultant) et lesmaraÎChers du sud de la Martinique quiont participé aux diverses enquêtes.Ce projet a été soutenu par unfinancement de la Commission decoordination de la recherche dans lesdépartements et les territoires d'outre mer(Cordet).

le erlisols de la MartiniqueAux Antilles, les vertisols sont représentésdepuis Trinidad jusqu'à Cuba et setrouvent dans une gamme variée declimats, de positions topographiques et desubstrats géologiques (AHMAD, 1996). Ala Martinique, ils sont développés sur desmatériaux volcaniques et localisés dans leszones basses, à faible relief et à saisonsèche marquée. Ils sont classés EutricVertisol (Fao classification, 1988) ou LepticHapludert (Usda classification, 71h

approximation). Ils se distinguent par leurforte teneur en argile (60 à 70 %), un pHproche de la neutralité mais légèrementacide (6 à 6,5) et leur caractère calco­magnéso-sodique - Ca",1 8 cmol/kg, soit50 à 60 % de la capacité d'échangecationique, Mg2', 13 cmol/kg soit 30 à 35%, Na' passe de 1,6 cmol/kg en surface àplus 5,3 au-delà de 40 cm de profondeur,soit une évolution de 5 à 15 % de la CEe,K' passe de 1,5 cmol/kg en surface à moinsde 0,4 au-delà de 40 cm de profondeur,soit une évolution de 5 à 1 % de la CEe.

Leur structure est grossière dès la surface(prismes pluri-décimétriques à métriquesséparés par de larges fentes) et ils ne sontque faiblement self mulching. Les teneursen eau sont souvent élevées en relationavec la forte teneur en argile. La plusgrande partie de cette eau est contenuedans la porosité matricielle et elle estpeu disponible pour la végétation(CABIDOCHE et VOLTZ, 1995) ; seulel'eau de la porosité structurale permet desatisfaire pleinement les besoins de laplante cultivée (OZIER LAFONTAINE etCABIDOCHE, 1995). Cette structure

massive et continue ainsi que la forteteneur en argile induisent un ressuyagelent. Lorsqu'il est humide, le sol estadhérent et le labour exige une puissanteforce motrice. Le risque de lissage en fondde labour devient alors important et lesconséquences peuvent être multiples:stagnation d'eau dans la couche travaillée(CABIDOCHE et NEY, 1987) et asphyxiedes racines attestée par le développementde taches d'hydromorphie, augmentationdu risque de ruissellement en cas de fortespluies (YULE et WILLCOCKS, 1996).

La présence de magnésium et de sodiumprovoque une forte sensibilité des argilesà la dispersion. Même un ruissellementpeu intense sur une pente faible peutinduire une érosion en nappe. Comparésaux sols sous prairie, les parcellesmaraîchères présentent un risqueimportant d'érosion en relation avec labaisse de teneur en matière organique etl'absence de couverture végétale pendantune partie importante de l'année(ALBRECHT et al., 1992).

Pour prévenir cette érosion, les pratiquesagricoles doivent permettre de maintenirle stock organique des horizons desurface. Malheureusement, les apportssont rapidement minéralisés et donc peuefficaces (BROSSARD et al., 1985). Lemoyen le plus efficace pour maintenir oureconstituer le stock organique desparcelles dégradées par le maraîchage estla mise en place de prairies artificielles(irriguées, fertilisées et pâturées). Dans cesconditions, l'accroissement peut atteindre9 tonnes de carbone organique parhectare en 3 ans clans l'horizon 0-30centimètres, soit 19 % du stock initial(CHEVALLIER et al., soumis).

l marai hage ur verll 01Dans le sud de la Martinique, 70 % desexploitations se consacrent à lapolyculture et à l'élevage, seules 30 %sont spécialisées dans le maraîchage. Pourpréparer les sols, les agriculteurs ontadopté des préparations profondesinspirées des techniques utilisées dans lepassé pour la canne à sucre etactuellement pour la banane. Leur objectifest d'améliorer le drainage vertical etl'enracinement des plantes afin d'utiliserau mieux l'eau et les éléments minéraux,et obtenir les rendements les plus élevés.Les préparations se font après la saisoncyclonique, en général à partir du moisd'octobre, donc avant la fin cie la saisondes pluies. Selon une enquête(ESPAGNOL, 1993), le labour profond(plus de 40 cm) est pratiqué par 83 0/0, desagriculteurs et le sous-solage par 65 %. Lamoitié des agriculteurs réalisent plusieurscycles de cultures par an avecpréparations profondes et travaux dereprises. Dans 44 % des exploitations, les

parcelles subissent 10 à 18 passagesd'outils par an. Comme 61 % desagriculteurs ne sont pas autonomes pourla mécanisation, le matériel est empruntéou loué lorsqu'il est disponible et lespréparations sont effectuées quels que soitl'humidité et l'état du sol.

Les agriculteurs ne sont pas sensibles auxrisques de ces pratiques intensives. Iln'existe pas de tradition maraÎChère surces vertisols et le niveau de formationagricole est faible - 35 % desagriculteurs ont reçu une formationconcernant le maraîchage. Les surfacesmaraîchères sont souvent louées (lefermage se pratique dans 61 % desexploitations}, ce qui ne facilite pas laprise de conscience des problèmes liés àla conservation des sols - seuls 22 % desagriculteurs ont observé les phénomènesd'érosion.

la iluaU n agricole à la MartiniqueLes structures agricoles de Martinique sonthéritées de l'économie de plantation etrestent tournées vers l'exportation. Lesdébouchés des produits d'exportation sontassurés, à un prix généralementrémunérateur, vers la France et l'Unioneuropéenne.

Malgré tous les efforts de diversificationdéployés par l'administration et par lesprofessionnels, les grandes exploitationsd'exportation restent dominantes (banane,canne à sucre). La surface agricole utiliséea diminué de près d'un tiers en 20 ans et41 % de la surface agricole est toujours enherbe.

Seuls quelques Îlots d'agriculture modernese sont développés. C'est le cas descultures maraîchères pour lesquelles lesbénéfices peuvent être importants etrapides, ce qui a stimulé les initiativesindividuelles - la production agricolefinale moyenne atteint 120 000 FF/ha/an.Les productions végétales étant créatricesd'emplois, environ 1 homme par hectare,les pouvoirs publics, préoccupés par ceproblèrpe (27 % de la population activeau chômage), ont largement soutenu cesinitiatives.

L'élevage reste délaissé par lesagriculteurs car la valorisation finale estnettement moindre - en moyenne 6 500FF/ha/an - et par les autorités locales carl'impact sur l'emploi est faible - unepersonne suffit pour plusieurs dizainesd'hectares. Le taux de couverture enproduits laitiers reste inférieur à 2,5 % dela consommation, il est d'environ 17,5 %en viande ovine et de 33 % en viandebovine. L'amélioration des pratiquespermet pourtant d'augmenter laproduction, la rendant plus attractive ­jusqu'à 28 000 FF/ha/an en élevageintensif sur pâturage irrigué.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Iravail du sai

de labour conventionnel ont débuté15 jours avant celles de travail sim­pl ifié. Chaque bloc expérimental com­prend 6 1ignes de 50 plants.

La condu ite de la cu Iture est identiquepour les deux blocs. Un paillage plas­tique évite les opérations de sarclage,l'irrigation est réalisée au goutte àgoutte (1,5 I/h/plant), les fertilisantssont apportés avec l'eau d'irrigation,les produits phytosanitaires sontépandus à la main.

La première culture de melon a étéinstallée en février 1995 et récoltée enavri 1. Après récolte, les parcelles sontrestées en jachère jusqu'à l'année sui­vante (février 1996) ; elles ont alorssubi un deuxième travail du sol (iden­tique au premier) et une deuxièmeculture de melon. Après un itinérairetechnique toujours identique, une troi­sième culture est installée en février1997 sur les mêmes parcelles.

Mesures sur le sol

Des échantillons ont été prélevés à latarière tous les 10 centimètres et séchésà l'étuve afin d'établir les profilsd'humidité aux mois de décembre1995 et 1996, à la fin de la période dejachère et avant les deuxième et troi­sième séquences de travail du sol. Lateneur en carbone a été mesurée àl'aide d'un microanalyseur CNS (Carlo­Erba Instruments) sur des échantillonsde sol prélevés à deux profondeurs(0-10, 10-20 cm) dans chacune desparcelles (3 répétitions). Les vers deterre sont triés manuellement à parti rde blocs de sol de 30 x 30 x 30 centi­mètres, prélevés dans chacune de cesparcelles (3 à 5 répétitions).

Mesures sur la plante

Les bordu res ne sont pas prises encompte dans la mesure du rendement.Les récoltes se font sur 200 plantscentrés dans le bloc et regroupés en40 lots de 5 plants. Chaque melon estpesé individuellement. Les masses demelons, commercialisables ou non(éclatés, attaqués par les rongeurs,etc.), sont estimées pour les deux trai­tements et les deux cycles de culture.

Mesures micro-économiquesEn station expérimentale, les opéra­tions culturales (irrigation, fertilisation,etc.) étant identiques sur toutes lesparcelles, seul le temps consacré autravail du sol est pris en compte icipour comparer les deux traitements.Ces données économiques ne peuventpas être extrapolées au milieu agricolecar les temps de travail sont très lar­gement surestimés - nombreusesmanoeuvres du fait de la faible tailledes parcelles et du respect du proto­cole. Des données recueillies auprèsd'un agriculteur venant d'acquérir unerotobêche complètent ces mesures.

L'influencede la techniquede préparationsur l'évolution du sol

Teneur en carbone

et risque d'érosionLes deux techniques de préparationprovoquent une diminution rapide etcontinue de la teneur en carboneorganique (figure 2). Cette baisse estplus importante pour le labourconventionnel que pour le travail sim­pl ifié. Cette différence peut s' expl i­quer, d'une part, par une dilution dela matière organique des horizonssuperficiels dans l'ensemble des hori­zons travaillés et, d'autre part, par uneminéralisation ou une érosion accruesavec le traitement labour conven­tionnel (NDANDOU et al., b à pa­raître) .

La baisse des teneurs en carbone apour conséquence une diminution dela stabilité structurale dès la mise enculture. Il faut noter que la relationn'est pas linéaire - au-dessusd'environ 20 gC/kg de sol, la stabilitéest relativement élevée et le risqued'érosion reste faible, en dessous de15 gC/kg de sol, la sensibilité à l'éro­sion augmente fortement (figure 3).Après seulement deux cycles deculture, en labour conventionnel, lateneur en carbone à 0-10 centimètresde profondeur est déjà proche de la

première valeur (21 J) alors que cellerelative au travail simplifié est nette­ment supérieure (26,6). C'est lors dupremier travail du sol que les pertessont les plus importantes (NDANDOUet al., a à paraître). Par conséquent ilsemble probable qu'après un troi­sième cycle de culture, la parcelle enlabour conventionnel aura une teneurinférieure à 20 glkg de sol alors qu'ellerestera supérieure en travail simplifié(figure 4). Le travail superficiel limitedonc les pertes en carbone et aug­mente la durée de moindre sensibilitédu sol vis-à-vis de l'érosion.

Profils hydriquesPour le travail simplifié, les profilshydriques établis en fin de saison despluies en décembre 1995 et 1996 sontsimilaires - pas de différence signifi­cative (figure 5). Pour le labourconventionnel, la teneur en eau a aug­menté d'une année à l'autre surl'ensemble de la couche travaillée(0-40 cm) ; l'augmentation la plusforte concerne l'horizon 20-30 centi­mètres situé au-dessus du fond delabour (+ 18 %). Pour les deux annéesde mesure, les teneurs en eau des par­celles en labour conventionnel sontsystématiquement plus élevées quecelles des parcelles en travail simplifié- différence significative entre 0 et40 cm la deuxième année.

Après deux cycles de cu Iture, les deuxsituations se distinguent aussi parl'aspect du profil hydrique. Les hori­zons superficiels sont moins humidesque les horizons profonds en travailsimplifié, alors qu'en labour conven­tionnel, la teneur en eau maximale estlocalisée dans les horizons proches dela surface (10-40 cm). Aux fortesteneurs en eau (plus de 50 %), le solest plastique et très adhérent auxoutils: les labours y sont difficiles etpeu efficaces.

Les quantités d'eau reçues sont iden­tiques. Les seules différences concer­nent le travail du sol et le développe­ment d'une couverture végétale durantla période de jachère. Cette dernièresemble mieux développée en travailsimplifié et pourrait être à l'origine d'unressuyage plus rapide grâce à uneévapotranspiration pl us importante.

travail du sol

10Années

~I

·57 %

labour conventionnel

·37 %

2

- 23 %

maraîchage

L'observation de profi Is pédologiques a

montré que l'augmentation de teneuren eau en labour conventionnel est

associée à l'apparition de taches

d'hydromorphie à partir de 10 centi­

mètres de profondeur; sur les profils detravail simplifié, ces taches ne sont

jamais observées. Ce phénomène pour­

rait s'expliquer par la disparition de laporosité structurale qui assure le drai­

nage rapide et l'aération au profit de laporosité matricielle sous l'effet des

contraintes mécaniques (McGARRY etCHAN, 1984) ou par l'apparition d'une

discontinuité en fond de labour provo­

quant l'engorgement des horizons supé­rieurs (CABIDOCHE et NEY, 1987).

L'augmentation des teneurs en eauavant les travaux du sol peut être consi­

dérée comme une dégradation sur leplan agronomique: c'est une contrainte

pour les labours (attente d'un ressuyageen profondeur ou augmentation de lapuissance de traction) ; si l'hydromor­

phie persiste, elle peut être défavorableà l'enracinement et à l'alimentation

hydrique de la plante.

Cette dégradation, même si elle est

due à la synergie de plusieurs facteurs,

semble être amplifiée par la répétition

des préparations profondes.

·28 %

Travail simplifié

- 17 %

Pâturage(décembre 1994)

Après 1 cyclede cultureldécembre 1995)

Après 2 cyclesde culture(décembre 1996)

Agriculture et développement • n° 18 - Juin 1998

pâturage

Sons travail

oo

= 40~Q)

-c

~ 30.......Cl

Q)

co 20-eouc

~ 10:::lQ)

c~

Carbone (g/kg de sol)10 20 30 40

10 20 30 40

10 20 30 40

Figure 4. Evolution des teneurs en carbone (0-10 cm) après mise en culture d'un vertisolsous prairie selon deux modes de préparation du sol (labour conventionnel à 40 cm etpréparation simplifiée avec une rotobêche à 10 cm), après un et deux cycles de culturede melon. Comparaison avec une prairie âgée (à gauche) et une culture maraîchèreconventionnelle (profonde) de 10 ans (à droite) de la station d'essais en culturesirriguées. Les pourcentages indiquent la différence par rapport à la teneur en carbonedu pâturage (indice 100).

10-20

0-10

o

0-10

10-20

Ê 0-10u

~Q)

-cg 10-20

ôet

40 0

40 0

10 20 30

10 20 30

labourconventionnel

Travailsimplifié

o

o

5

oo

.. · · d ·10 '2to 0......................0 .

: 0Faible : ~

érodibilité0+---.-------,---;----,--.-------,

10 15 20t 25 t 30lC TS

Teneur en carbone (g/kg de sol)

15

0-10

0-10

IlC : labour conventionnel 1

TS : travail simplifié 1

10-20

~ 350>

:; 30 0-c~ 25 Forte érodibilité.=

20

10-20

Figure 2. Evolution des teneurs en carbone (mg/g de sol) des horizons 0-10 et 10-20 cmaprès mise en culture d'un vertisol sous prairie avec préparation profonde et superficielle,après un et deux cycles de culture de melon (moyennes et écarts-types).

Figure 3. Relation entre teneur en carbonede l'horizon 0-10 cm des vertisols dela Martinique et la turbidité de l'eau deruissellement recueillie sous simulation depluie (intensité de la pluie: 150 mm/h, soltravaillé et non couvert par la végétation),d'après ALBRECHT et al., 1992.

Iravail du sol

Activité biologiqueLes prairies artificielles de longuedur e, lorsqu'ell s sont irriguées, fer­ti 1 isées et pâtur es, sont cara tériséespal' des peuplem nts importants devers de t rre - jusqu'à 200 indi­vidus/ml, soit 90 % de la densitétotale de macrofaune (ROSSI, 1992)- et une biomasse élevée - jusqu'à100 g/m2 . L'espèce dominante estPolypheretima elongata. A l'opposé,1 s cultur s maraîchères de longuedur'e abrit nt des peuplements trèspduvres en cette espèce - moins de10 individus/m 2, soit 4,5 % de lamacrofaune totale, moins de 5 g/m 2•

La mise en culture maraîchère d'uneprairie entt· Îne à plus ou moins longt rme un forte diminution des popu­lations de P. elongata. Les résultats decelte étude montrent qu'après deux

cycles de culture (mai 1996), les versde terre ont été beaucoup plus affectés(significativement au seuil de 5 %) parle labour conventionnel que par letravail simplifié - les biomassesmoyennes sont respectivement de 5,3et 82,S g/m 2 et les densités moyennesde 23 et 73 individus/m2 (figure 6).

Cette différence peut s'expl iquer parl'action mécanique du labour(FRIEND et CHAN, 1995) mais vrai­semblablement aussi par l'action indi­recte du travail profond sur la struc­ture du sol (modification du régimehydrique et climatique du sol) et sur laressource organique. Ainsi, le travailsuperficiel préserve J'activité de lafaune et les conséquences de cetteactivité sur les propriétés du sol (infil­tration de l'eau). Après un travail pro­fond, la discontinuité hydraulique,mise en évidence par les profils

hydriques en fin de saison humide, apeu de chance d'être résorbée par desmécan ismes biologiques.

Des dégradations physiques et biolo­giques existent avec les deux modesde préparation du sol. Pour les prépa­rations superficielles, elles sont moinsimportantes la première année et leseffets cumulatifs lors d'un secondcycle de culture sont limités. Pour lespréparations profondes, l'effet cumu­latif est beaucoup plus élevé ainsi quele montrent les profi Is hydriques et laplus faible densité de la population deP. elongata.

L'influence du modede préparation du solsur la productionde melon

I-*-t Travail simplifié t-O-1 Labour conventionnel

Figure 5. profils hydriques massiques (g d'eau par 9 de sol sec) au mois de décembre1995 et 1996, après un et deux cycles de culture pour les préparations profonde etsuperficielle (moyenne et intervalle de confiance à P < 0,05).

Comparé au labour conventionnel(tableau 1), le rendement total desmelons en travail simplifié était plusélevé en 1995 (non significatif), plusfaible en 1996 (significatif) et en 1997(non significatif). Le rendement enmelons commercialisables pour le tra­vail simplifié était plus élevé en 1995(non significatif), plus faible en 1996(sign ificatif au seu i 1 de 1%) et à nou­veau pl us élevé en 1997 (non sign ifi­catif). La variabilité interannuelle durendement est importante. Même si leplan d'expérimentation agronomiquen'a pas de randomisation, ce résultatpermet de constater que la profondeurde préparation du sol, comparée àd'autres facteurs, a une influencesecondaire sur les variations de rende­ment.

Teneur en eau (%)25 30 35 40 45 50 55 60

o

50

60

10

20

30

40

1995

Teneur en eau (%)25 30 35 40 45 50 55 60

o10

20

_30Eu

-=- 40 -:lGl

~ 50...2o

0': 60

Agriculture et développement na 18 - Juin 1998

Figure 6. Biomasse el densité moyenne de vers de terre après deux cycles de culture(mai 1996) réalisés avec préparation profonde (labour conventionnel) ou superficielle(travail simplifié).

En station expérimentale et en exploi­tation, le coût horaire de la main­d'œuvre a été fixé à 39 FF qui est lesalaire minimum légal. Les chargesvariables de mécanisation sont cal­culées à partir du temps d'utilisation et

L'influencede la techniquede préparationsur les coûts

N 150 N 125E E

--- ';;;-!'!! :l 100~

"TI'>

Cl 100 'iJE .'=0 75

ô:i'i ~"'cQ)

50Cl50

25

0T

0Labour Travail Labour Travail

conventionnel simplifié conventionnel simplifié

iravail du sol

Tableau 4. Investissements en matériel, en milliers FF, pour un labour conventionnel, des préparations superficielles avec du grosmatériel (travail simplifié lourd) ou non (travail simplifié léger).

Labour conventionneloutil prix

70

40

160

230

21,3

833

467

1 300

Travail simplifié

Travail simplifié légeroutil prix

rotobêche 1,2 m

rotobutte

tracteur 45 CV

investissement total

qu'il possédait. Dans cette région, laplupart des exploitations maraîchèresont une taille de quelques hectares, ilserait donc suffisant d'être équipéd'une machine à bêcher plus petite(1,2 m) entraînée par un tracteur de40-50 CV. Les investissements, avecun travail simplifié, pourraient êtreréduits de 40 % (tableau 4).

61,4

2400

1 333

3733

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Labour conventionnel

90

40

250

380

Travail simplifié lourdoutil prix

rotobêche 2,5 m

rotobutte

tracteur 100 CV

investissement total

Production totale (t/ha) Production commercialisable (t/ha)LC TS LC TS

1995 20,9 23,4 (nsd) 16,6 21,4 (nsd)

1996 36,9 30,2 (**) 32,0 25,3 (**)

1997 28,4 27,9 (nsd) 23,4 24,7 (nsd)

Moyenne 28,7 27,2 24,0 23,8

Temps de travail (h/ha)

Main-d'œuvre (FF/ha)

Carburant (FF/ha)

Total charges variables (FF/ha)

Labou l' conventionnel Travail simplifié

Charrue tri-socs 7,5 Machine à bêcher 2,

Pulvériseur à disques 2,0 Rotobutte 6,0

Rotobutte 6,0

Total (h/ha) 15,5 Total (h/ha) 11,5

Total charges variables Total charges variables(FF/hal 1 208,5 (FF/hal 896,5

Tableau 3. Temps de travail (h/ha) en fonction des outils dans une exploitationagricole qui pratique labour conventionnel et préparation superficielle avec untracteur de 100 CV. Calcul des charges variables de mécanisation pour un hectare.

Tableau 1. Rendement total et commercialisable (sans les rebuts) en melons sur lastation expérimentale, en tonnes par hectare.

nsd : non significativement différent; ** : significatif au seuil de 99 0!c,.LC : traitement en labour conventionnel; TS : traitement en travail simplifié.

Tableau 2. Temps de travail et charges variables de mécanisation ramenés àl'hectare pour les parcelles expérimentales (300 m').

résistance du sol en conditionshumides entraîne un patinage impor­tant. Il faut un tracteur à 4 rouesmotrices d'une masse de 4 tonnespour un labour à 40 centimètres avecun soc de 16 pouces. Dans notreenquête, l'agriculteur a acheté unemachine à bêcher de grande largeur(2,5 m) adaptée au tracteur de 100 CV

40

50

250

380

Charrue trisoc

Pulvérisateur disques

Tracteur 100 CV

Investissement total

de la consommation horaire en car­burant des engins (prix du gasoildétaxé: 1,77 FF/l). En station expéri­mentale, le tracteur de 100 CVconsomme 22 I/h (38,94 FF/h) et letracteur de 20 CV consomme au plus6 I/h - 10,62 FF/h. Le total descharges variables en station est pré­senté dans le tableau 2. L'agriculteurne dispose que d'un seul tracteur de100 CV avec lequel il réalise toutesles opérations. Ses charges variablesde mécanisation (carburant) sontestimées à 38,94 FF/h et le totaldes charges variables est donc de77,94 FF/h quelle que soit l'opérationréal isée.

En station expérimentale et en exploi­tation agricole, les charges variablesde mécanisation sont plus élevéespour le labour conventionnel quepour le travail simplifié à cause desopérations de reprise (tableaux 2 et 3).Le rapport entre charges variables despréparations profonde et superficielleest de 2,9 en station expérimentale etseulement de 1,3 chez l'agriculteur.Après le passage de la machine àbêcher, l'agriculteur a choisi de faireune reprise (la rotobutte est un culti­vateur rotatif à axe horizontal associéà une butteuse) et ce choix double sontemps de travail et ses charges. Sansce travail de reprise, les chargesn'auraient été que de 475 FF, soit unrapport de 2,5. Cette opération dereprise a certainement été effectuéecar elle correspond au schémaclassique de travail du sol, mais ellene semble pas justifiée: un réglageadapté de la rotobêche permettraitd'obtenir un état physique satisfaisanten seu 1 passage.

Un investissement important en maté­riel de traction est nécessaire pour lespréparations profondes, quels quesoient la taille et le niveau de pro­duction de l'exploitation. La faible

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

ravail du sol

Intérêt et limitesdes techniquesexpérimentéesLes travaux superficiels réalisés avecdes itinéraires simplifiés permettent demieux préserver les caractéristiquesdu sol (carbone, activité vers de terre,structure). Sur le plan économique, lesrendements sont à peine inférieurs,mais la consommation énergétique estnettement plus faible. Sur le plan tech­nique, la simplification des travauxréduit la période entre le début et lafin de la préparation et offre une plusgrande flexibilité du calendrier desopérations. Cette flexibilité est déter­minante pour réaliser les plantationsdans une zone où la variabilité inter­annuelle des pluies est forte et pourcommercialiser la production à lapériode où les prix sont les plusélevés.

Malgré les avantages des préparationssuperficielles, la diminution desteneurs en matière organique des hori­zons de surface reste rapide et le risqued'érosion persiste après trois années.L'utilisation de rotations maraέchage/pra iries arti ficielles intensi fiéespourrait être une solution acceptabledans une région où l'élevage est

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surtout associé au maraîchage. Mais lamise en place d'une prairie artificielleavec des espèces bouturées reste uneopération longue et coûteuse, même siles préparations superficielles, moinsdégradantes, autorisent une installationplus rapide du couvert végétal, encomparaison des parcelles maraîchèresactuelles. Des essais se poursuiventpour des cultures en bande (prépa­rations superficielles) sur une prairiede Oigitaria decumbens irrigué, ferti­lisée et pâturée. Cela limiterait lescontraintes mécaniques et préserveraitau maximum le statut organique et bio­logique du sol. La couverture végétalepermanente assurerait alors une pro­tection contre l'érosion et, aprèschaque cycle de culture, la colonisa­tion des bandes cultivées par Oigitariadecumbens pourrait être rapide.

ConclusionQuel que soit le mode de préparationdu sol, la mise en culture des vertisolsprovoque une baisse rapide des stocksorganiques. Pour préserver le capitalsol et maintenir une activité agricole àlong terme, les rotations entre le maraî­chage utilisant des préparations super­ficielles et des pâturages intensifiés peu­vent être envisagées. Ces pâturages

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Cet exemple démontre qu'une agri­culture durable peut aussi être uneagriculture à haut niveau de produc­tion. Il s'agit de remplacer les tech­niques habituelles de réhabilitation dusol et du milieu (intrants chimiques,nouvelles opérations techniques) parune réhabilitation effectuée directe­ment par une plante cultivée. Larecherche de la production maximaleà court terme d'une seule filière estremplacée par des objectifs de pro­duction à long terme associant diffé­rentes spécu lations.

Récemment, des préparations super­ficielles, avec préservation du stockorganique et de l'activité biologique,ont été mises en place avec succès surdes sols tropicaux à kaolinite bienstructurés (SEGUY et al., 1996). Cetessai montre que de tels résultats peu­vent également être obtenus sur dessols gonflants à smectite dont le com­portement physique et le fonctionne­ment hydrique semblent pourtantmoins adaptés à ces techniques.

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Résumé... Abstract... Resumen

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

C. HARTMANN, E. BLANCHART, A. ALBRECHTA. BONNETaN, F. PARFAIT, M. MAHIEU, C. GAULLlER,loF. NDANDOU - Nouvelles techniques depréparation des vertisols en culture maraîchèreà la Martinique. Incidences pédologiqueset agro-économiques.Les pratiques maraîchères intensives développées sur lesvertisals de la Martinique sant remises en cause car lapraductian se fait au détriment du sol: par rapport auxprairies intensifiées qui permeltentla canservatian el mêmela réhabilitation du milieu, les labours des parcellesmaraîchères diminuent les teneurs en carbone etaugmenlenlleur éradibilité. Noire objectif esl de prapaserdes pratiques qui préservent les sais et la praductian tout enrestant rentables. Par rapparl aux labours, notre étudemontre en premier lieu que des préparations plussuperficielles limitent la diminution des stocks organiques,facilitent le drainage et préservent mieux l'activitébiologique ; en deuxième lieu, ces préparations nepravaquent pas de diminution significative des rendements,troisièmement, elles réduisent le temps de travail, lescharges de mécanisation de 26 à 65 %et l'investissementen matériel jusqu'à 40 %. Les préparations superficiellessant plus rentables et préservent mieux le sol mais lesrisques de perte en terre persistent. La mise en place derata tians maraîchage/pâturage permeltrait le maintiend'une praductian élevée et une gestion réellement durabledu milieu.

Mals-clés: travail du sol, érosion, état physique du sol,coût de production, vertisal, agriculture durable, culturemaraîchère, Martinique.

C. HARTMANN, E. BLANCHART,A.ALBRECHTA. BONNETaN, F. PARFAIT, M. MAHIEU, C. GAULLlER,loF. NDANDOU - New ways of preparingvertisols for market garden crops in Martinique.Pedological and agro-economic effects.The wisdam of intensive market garden crap cultivatian anvertisals in Martinique is naw being questianed as itleads tasail deteriaratian: in relation ta intensified prairies, whichcanserve and even rehabilitate the sail, plaughing marketgarden crap plats reduces carbon cantents and increasessusceptibility ta erasian. We set out ta propose practicesthat wauld preserve bath the sail and yields whilstremaining profitable. Campared la plaughing our studyshawed that mare superficialland preparation illimited thereductian in arganic stocks, facilitaled drainage and belterpreserved bialagical activity, ii) did nat lead ta anysignilicant drop in yields, and iiil reduced wark times andcut mechanizatian rates by 26 ta 65% and investments inequipment by up ta 40%. Superlicial preparation praved tabe mare prolitable and ta prolect the sail mare effectively,but there were still risks of saillass. Introducing marketgarden crap/pasture rotation wauld maintain high yieldsand enable truly sustainable environmental management.

Key wards: plaughing, erosian, sail physical canditian, pra­ductian casts, vertisal, sustainable agriculture, marketgarden craps, Martinique.

C. HARTMANN, E. BLANCHART, A. ALBRECHTA. BONNETaN, F. PARFAIT, M. MAHIEU, C. GAULLlER,loF. NDANDOU - Nuevas técnicas de preparacionde los vertisoles en cultivo de plantascomestibles en Martinica. Incidencias pedologicasy agro-economicas.Par la tanta, se vuelven a paner en tela de juicia lasprocticas de cultivas de plantas camestibles intensivasdesarrolladas sabre las vertisales de Martinica dada que laproduccion se hace en detrimenta dei suela: en camparaciôncan las pradas intensilicadas que permiten la canservaciôneinclusive la rehabilitaciôn dei media, las labranzas de lasparcelas de plantas camestibles reducen las canlenidas decarbana e inuementan su capacidad de erosiôn. Nuestroabjetiva es propaner procticas que preserven las suelas ylaproduccion a la par de quedarse rentable. En camparacioncon las labranzas, nuestro estudia muestra quepreparacianes mas superliciales: il limitan la disminucion delas existencias argonicas, facilitan el drenaje ypreservanme jar la actividad bialogica iil na provacan disminucionsignilicativa de las rendimientas, iiil reducen el tiempa delrabaja, las cargos de mecanizacion de un 26 a un 65 %yla inversion en mate rial hosto un 40%. Las preparacianessuperficiales san mas rentables ypreservan me jar el suela,pero las riesgas de pérdida de tierra persisten. La insfalacionde ratacianes plantas comestibles/pasto permitiriamantener una alto pradu((iôn yun maneja verdaderamenteduradera dei media.

Palabras-claves: trabaja dei suela, erosiôn, estada fisica deisue la, casta de praducciôn, vertisal, agricultura duradera,cultiva de plantas camestibles, Martinica.

Paysage de pâturages exte sifsà Bracharia humidicola et B. brizon/ha,saison des pluies, Etat du Moto Grosso

du Sud, Brésil.. ara rd

Pâturage dégradé de 15 ons, en pleinesaison humide, Bracharia decumbens,Etat du Minos Gerais, Brésil.M. Brossard

Les surfaces renouvelées avec B. br;zantha,saison des pluies.M. Brossard

Stylosanthes gu;anens;s (m;nerâo),Etat du Minos Gerais, Brésil.

M. Brossard

Semis simultané riz-Paspo/um atretum,Etat du Minas Gerais, Brésil.M. Ayorza

Intégration cu Itu re-élevagedans les Cerradosau •

• une solutionpour des systemes durables

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

MA AVARIN, L. VILELA 2, A. DE O. BARCELLOS 2, L.e. BALBINO 3,

M. BROSSARD d, A. PASINI5

1. Ciol, Procilropicos, CP 02995,71609-970 Brosillo-DF, Brésil

Mél: iicoproc@lbocom.br

2. Embropo Cerrodos, CP 08223, 73301-970 Plonoltino-DF, Brésil

3 Embropo Arroz e Feij60, CP 179, 74001-970 Goi6nio-GO, Brésil

4. Projet sols et p6turoges, Orstom-Embropo Cerrodos, CP 7091, 71619-970 Brosilio-DF, Brésil

Mél outeur pour correspondonce : brossord@cpocembropobr

5. Univ. Estoduol de Londrino, Depto Agronomio, CP 800 l, 86051-970 Londrino-PR, Brésil

Les systèmes de production agricole des Cerrados

brésiliens présentent depuis quelques années

des problèmes économiques et agronomiques dont

les conséquences sur le milieu sont mal évaluées.

Il est nécessaire de proposer de nouveaux systèmes de

production. L'intégration de l'élevage avec les cultures

de grain dans les mêmes unités de production

permettrait le maintien, et dans certains cas

l'augmentation, de la production par unité de surface.

Pendant quatre ans, le Ciat et le centreEmbrapa-Cerrados ont trava i lié pourdévelopper des systèmes agro-pastorauxaméliorés pour le Cerrado. Les objectifsdu projet étaient de développer dessystèmes agro-pastoraux avec deslégumineuses à usage multiple, d'évaluerla productivité de ces prototypes chez lesproducteurs, de quantifier leur impactsur la production et les sols, et decaractériser leur potentiel d'utilisation enfonction de la dynamique du momentdes systèmes en place.

Le contexteinstitutionnel

flavopicta). Par ailleurs, s'est déve­loppée l'utilisation de cultures pourrenouveler ou récupérer des pâturagesde faible productivité (OLIVEIRA etal" 1996) : l'intérêt pour les légumi­neuses a rapidement décru car lesessais ont montré une faible pérennitédes espèces (RIPPSTEII\J et al., 1996).Nous verrons que leur potentiel estimportant et que tout dépend de lastratégie choisie à moyen terme.

Depuis cinq ans un certain nombred'essais chez les producteurs ont étédéveloppés dans le cadre d'une col­laboration Ciat-Embrapa. Leurs objec­tifs étaient de tester la faisabilité desystèmes d'élevage bovin plus inten­sifs et de montrer la possibilité d'uneintégration des activités de productionde plantes à cycles courts avec lerenouvellement des pâturages. Ils seproposaient également de montrer la

présentent de sévères pertes devigueur et d'envahissement par desadventices (MACEDO, 1995).

Afin de réduire l'impact négatif dessystèmes de gestion actuels, de nou­velles propositions voient le jour. Lapréparation trad itionnelle des sols estremplacée par des systèmes de semisdirect, la monoculture de soja par desrotations avec d'autres spéculations(SEGUY et al., 1996). En élevage, l'uti­lisation de nouvelles graminées depuis1985 vise à limiter les attaques decigarinha (salivazo en espagnol, Deois

En une génération, la région ducentre-ouest brési 1ien estdevenue une frontière d'expan­

sion agricole la plus importante duBrésil (WANIEZ, 1992; RESENDE etal., 1996). Cependant, des problèmesagronomiques nouveaux voient lejour, tant dans les systèmes de cu Ituresà cycle court, que dans les systèmesd'élevage. La compaction des sols etl'apparition de ruissellement devien­nent courants sous culture (AYARZAet al., 1997a). Il est estimé qu'aumoins la moitié des pâturages plantés

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

agriculture-élevage

pertinence de la mise en place derotations de pâtures à cycles courts àmoyen terme. Ces essais ont été

conduits chez les producteurs, avecleur participation.

Premier exemple'productivitéde systèmesagro-pastorauxDans le cadre d'exploitations tournéesvers l'élevage, systèmes à faiblesintrants, ou vers la production degrains, systèmes à forts intrants, l'idéeinitiale était de développer un systèmereposant sur l'utilisation de légumi­neuses, avec un fort potentiel d'adap­tation, comme une fourragère compo­sante de la rotation et servant en mêmetemps de couverture végétale perma­nente du sol (AYARZA et al., 1997b).Les recherches conduites dans d'autresrégions tropicales montrent que lalégumineuse est un élément essentieldu maintien de la production(BODDEY et al., 1996; McCOWN etal., 1993; THOMAS et al., 1995). Lesrésultats obtenus avec Stylosanthesguianensis cv. Minerao et Arachispintai BRA-031143 sont rapportés ici.Ces deux légumineuses sont adaptéesaux conditions pédologiques et clima­tiques de la région et ont un potentielde productivité élevé (PIZARRO etRINCON, 1994; Embrapa/Cpac, 1993).

Dans un premier temps, nous avonseffectué un diagnostic des sols de larégion (tableau l, analyses d'échan­tillons moyens d'horizons de surfacede sols dans quatre exploitations).Quel que soit le système, pâtures àfaibles intrants (fi) ou cultures à fortsintrants (FI), les taux d'agrégats stablesà l'eau supérieurs à 2 millimètres sontinférieurs sous culture, les teneurs enmatière organique diminuent dans lessols argileux, les intrants (calcium,engrais minéraux) permettent de neu­traliser l'aluminium échangeable etcontribuent à réalimenter le sol enphosphore. Les teneurs en matièreorganique, peu élevées naturellementdans les sols sableux, restent à desniveaux qui peuvent être considéréscomme critiques (tableaux 2, 3).

Tableau 1. Quelques caractéristiques physiques et chimiques des couches 0-20 cmde sols des zones étudiées (moyenne de 20 prélèvements moyens par hectare).

Système Argile Agrégats MO pH eau P Ca++ K+ AP+

% +2mm 0/0 Mehlich + Mg++ cmol/kg cmol/kg% IJg/g cmol/kg

Pâturage fi 57 77 3,7 5,1 0,9 0,5 0,07 0,517 73 0,7 5,3 1,1 0,4 0,13 0,6

Cultures FI 57 50 3,4 6,2 34 4,9 0,12 013 46 0,7 6,3 26 2,4 0,25 0

fi : faibles intrants, FI : forts intrants.

Tableau 2. Teneurs en carbone, azote et rapport C/N des horizons 0-1 0 cm delatossols sous pâturages et cultures, comparaison avec le Cerrado. Quatre répétitionspar système.

Sol Système C mg/g N mg/g C/N

Argileux Cerrado 23,5 d 1,32 e 17,8 ccultures 8 ans (FI) 23,0 d 1,38 e 16,7 bpâturage B. decumbens 10 ans (fi) 24,6 e 1,37 e 17,9 c

Sableux Cerrado 9,8 b 0,62 c 16,0 acultures 8 ans (FI) 7,1 a 0,42 a 16,9 bpâturage B. decumbens 10 ans (fi) 9,3 b 0,53 b 17,6 c

fi : faibles intrants, FI : forts intrants.Les valeurs suivies dans une même colonne de la même lettre ne sont passignificativement différentes selon le test Turkey (p < 0,05).

Tableau 3. Effet des graminées fourragères sur la productivité (kg/ha) du riz et dematière sèche de Stylosanthes guianensis cv. Minerao et Arachis pintai sur un solsableux (moyenne de trois répétitions).

Semis simultané Semis à 30 joursEspèces Graminée riz Stylosanthes Graminée riz Stylosanthes

P. atratum 4808 1 106 a 1375 a 628 2189 a 1829 aB. brizantha 7299 1208 a 558 b 714 2556 a 957 aP. maximum 7458 194 b 274 c 1417 2156 a 1389 a

Graminée riz Arachis Graminée riz A rachisP. atratum 5677 1014 a 169 a 1988 2445 a 21 aB. brizantha 6187 1023 a 137 a 1612 2570 a 43 aP. maximum 7166 314 b 74 a 2733 2203 a 60 a

Les valeurs suivies dans une même colonne de la même lettre ne sont passignificativement différentes selon le test Turkey (p < 0,05).Semis de la graminée 30 jours après semis de la culture et de la légumineuse.Paspalum atratum BR-00961 0; Brachiaria brizantha cv. Marandu ; Panicummaximum cv. Vencedor.

Présentation générale de la région

Les études ont été conduites chez des producteurs de la région d'Uberlândia (19° S,48° 0). Cette région ouest de l'Etat du Minas Gerais présente les classes agroécologiquesdu Cerrado les plus représentatives (JONES et al., 1992) et a vu s'intensifier rapidementl'utilisation du sol ces dernières années (OLIVEIRA SCHNEIDER, 1996). Les sols sontclassés comme Latossolos vermelho amarelo et vermelho escuro (système brésilien),anionic acrustox et typic haplustox (système américain). Ce sont des sols profonds,argileux ou sabla-argileux fortement altérés. Les précipitations annuelles sont voisinesde 1 600 millimètres entre novembre et mars, cette saison pluvieuse peut être coupéepar de petites saisons sèches de 10 à 20 jours. Entre juin et septembre, la période sècheest marquée par des humidités relatives pouvant être inférieures à 15 %.

ogricuJture-élevoge

Une analyse plus détaillée de quelquesparce/les montre que, pour le sol argi­leux, le pâturage ancien à Brachiariadecumbens contribue à augmenterlégèrement la teneur en carbone parcomparaison aux cultures ou au cer­rado (tableau 2). Cet effet de la gra­minée n'est pas significatif dans le solsableux; en revanche, huit ans deculture continue font encore baisser lateneur en carbone de l'horizon de sur­face. Pour l'azote, il n'est pas observéde différence significative dans le solargileux. Cependant, la culture de lagraminée ou de plantes à cycles courtsprovoque, à terme, une diminution dela teneur en azote, perte qui reste supé­rieure sous culture. Ces observationsillustrent le caractère fragile de ceslatossols sableux, où même une cou­vertu re pérenne de gram inées, géréetraditionnellement, qui conserve /aréserve de carbone, induit en unedizaine d'années l'épuisement de laréserve d'azote. Nous verrons par lasuite que l'offre d'azote est un des fac­teurs limitants de ces sols.

L'effet des légumineuses a été évaluédans des soles de 4 hectares. Lesessais ont été installés avec deux typesde précédents, le premier après pâtu­rages à faibles intrants (fi) et le second

après cultures annuelles avec fortsintrants (FI). Sur chaque parcelle, sontcomparées les successions (fi ou FI) ­culture - nouveau pâturage et (fi ou FI)- culture - graminée + mélange delégumineuse (deux répétitions). Le tra­vail du sol a été fait à la charrue àdisques; un seul semis a été effectuédans le cas du semis simultané.

La production de grains et la produc­tion animale ont été mesurées. La pro­duction de biomasse et la composi­tion botanique des pâtures a étémesurée trois fois par an. Au niveaudu sol, ont été suivis la stabilité desagrégats, la teneur de matière orga­nique et l'offre en azote. Dans le casde l'essai (fi) sur sol sableux, untémoin de pâturage de faible produc­tivité est également suivi.

Association légumineuse

graminée et cultures

annuelles sur le latossol

sableuxL'effet compétitif des graminées a uneincidence négative sur la mise enplace des légumineuses et sur lescultures associées. Le Panicum

maximum cv. Vencedor et Brachiariabrizantha ont réduit significativementla production de riz et l'installation deStylosanthes guianensis cv. Minerâo,par comparaison avec Paspalumatratum dans un système de semissimultané (tableau 3).

Cependant, l'effet négatif des grami­nées a été réduit lorsqu'elles ont étésemées 30 jours après le semis de laculture et des légumineuses. Commel'offre minérale du sol est plus élevéedans le système à forts intrants (FI), lacompétition avec la légumineuse aug­mente. Et la légumineuse Stylosanthesguianensis a pratiquement disparuaprès semis simultané avec P.maximum et maïs dans le système (FI)(tableau 4).

Les rendements du maïs dans ce sys­tème ont été peu affectés par les gra­minées (14 % en moins que la mono­culture). Le semis des graminées à 30jours a également réduit la compétitionsur les légumineuses et la culture(tableau 5). La production de matièresèche d'Arachis pintoi a été peu élevéedans les deux systèmes, cependant ellea augmenté après la récolte du maïs.

En conclusion, S. guianensis est unelégumineuse adaptée à des conditions

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

Tableau 4. Production de grains et fourrage dans un système maïs-fourrage à deux dates de semis de la graminée dans un solsableux (moyenne de trois répétitions, klha de matière sèche ou de grains).

Les valeurs suivies dans une même colonne de la même lettre ne sont pas significativement différentes selon le test Turkey (p < 0,05).• : semis simultané.30 j : semis des graminées 30 jours après semis du maïs et légumineuse.

54

10

58

Augmentation'10

160254230354236267503

Production animalekg/ha/an

5tylosanthes Arachis Maïsms kg/ha ms kg/ha grains kg/ha

6364 a1814 a· 569 a 6400 a

144 b 221 b 6500 a11 e 96c 5586 b

1078 b 618 a 6484 a723 c 545 b 6594 a

4700620012001500

Graminéemskg/ha

Essai

culture + graminéeculture + graminée + légumineuseculture + graminéeculture + graminée + légumineuseculture + graminéeculture + graminée + légumineusegramimée pure

Sytème lntrants Sol

Pâture fi sableuxPâture fi sableuxPâture fi argileuxPâture fi argileuxCultures FI sableuxCultures FI sableuxCultures FI argileux

Semis

Tableau 5. Gain cumulé de poids animal en trois ans selon le système et la texture du sol.

Monoculture maïsMaïs + légumineuse·Maïs + légumineuse + P. atratum·Maïs + légumineuse + P. maximum·Maïs + légumineuse + P. atratum (30 j)Maïs + légumineuse + P. maximum (30 j)

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

og riculrure-élevoge

de faibles réserves nutritives du sol,elle peut être établie aisément dansdes systèmes riz-fou rragères pourrenouveler des pâturages de faibleproductivité. Par opposition, A. pintoirequiert des conditions de fertilité chi­mique plus élevés, elle est plus tolé­rante à la compétition pour lalumière, ce qui en fait une espèceplus adaptée au système de rotationavec cultures à cycles courts etcomme couverture du sol dans lessystèmes de semis direct.

la productivité

des prototypes fou rragersLes mêmes situations ont été mainte­nues, après installation des plantesfourragères, pour évaluer leur péren­nité comme pâturages. Stylosanthesguianensis s'est bien adapté dans lessystèmes à faibles intrants (fi) quelleque soit la texture du sol. Au momentde la récolte de riz, nous avonscompté 3 ou 4 plants de S. guianensispar mètre carré. D'autres légumi­neuses ont été également observées,mais leur population reste très mino­ritaire. Les rendements de riz ont étéfaibles du fait des petites saisonssèches et de la compétition des gra­minées fou rragères.

Dans les systèmes à forts intrants (FI),toutes les légumineuses ont disparusuite à la compétition pour la lumièreavec Panicum maximum et le maïs.La production du mais et l'établisse­ment de la graminée fourragère ontété excellents.

Après trois ans de pâturage contrôlé,le gain animal dans les systèmes (fi)avec légumineuses est de 50 % supé­rieur à celui des systèmes culture ­graminée (tableau 5).

Cette différence a augmenté à 80 %su ite à la ferti 1isation d'entretien(20 kg/ha Pps + 40 kg/ha KP). Lameilleure productivité animale desessais avec légumineuse est associée àune capacité de charge animale plusélevée, à des gains individuels supé­rieurs et à une meilleure qualité de ladiète. Les différences se sont accen­tuées au moment des saisons sèchesdu fait de la capacité de S. guianensisà maintenir une offre de fourrage vert.

La proportion de S. guianensis estrestée constante le temps de l'étude(30 à 60 % de la biomasse totale selonla saison).

La plus grande productivité despâturages associant la graminée auS. guianensis est reliée à l'apportd'azote dans le système par la légu­mineuse. CADI5H et al., (1993) ontdéterminé dans ces essais que plus de80 % de l'azote prélevé par diversesespèces de Stylosanthes proviennentde la fixation biologique de l'azoteatmosphérique. Ceci a été confirmépar des contenus d'azote plus grandsdans les tissus des graminées asso­ciées, par comparaison aux graminéespures.

Les gains de poids du bétail des sys­tèmes cultures - graminées ont étésimilaires à ceux du témoin de lapâture initiale - témoin de faible pro­ductivité sur sol sableux. A partir dela cinquième année de pâture, il estobservé une rapide diminution de lapopulation de Stylosanthes (traite­ments fi). Les raisons n'ont pas étédéterminées, mais les observationssuggèrent que la plante arrive à unesénescence physiologique caractériséepar des tiges grosses qui la rendentsensible aux lésions physiques (piéti­nement).

La production animale dans le sys­tème (FI) sur le sol argileux a été deuxfois supérieure à celle sur le solsableux. La plus grande partie desécarts observées est due à la plusgrande offre d'azote pour la graminéedans le sol argileux - les valeursmoyennes d'azote total de l'horizonde surface étant de 1,29 et 0,61 g/gde sol respectivement.

La faible offre d'azote du sol sableux aété confirmée par une réponse linéairede P. maximum à des apports d'azote:de 25 à 100 kg/ha, matière sèche =

(1,16 + 0,02 x dose N, r2 = 0,98). Lefacteur limitant de l'azote est mis enévidence par une apparition crois­sante de soja pérenne N. wighitii dansla pâture et une plus grande producti­vité animale dans le système aveclégumineuses (tableau 5). Les der­nières observations montrent que40 % de l'offre fourragère est forméepar ce soja.

Deuxième exemple:production animale depâturages renouveléssur un sol sableuxDans cet exemple il a été étudiéle développement animal sur pâtu­rages de Brachiaria brizantha installésur une ancienne couverture deBrachiaria humidicola de 20 ans(BARCELL05 et al., 1997). Le renou­vellement a été conduit avec uneculture associée (barreirJo) de riz (RA)ou maïs (RM), ou par renouvellementdirect (RD), comparées à un traitementtémoin non renouvelé (TT). Le sys­tème est un pâturage tournant, la pres­sion de pâture étant de 7 % (7 kg dematière verte sèche pour 100 kg depoids vif par jour). Chaque moduleconstitue une aire de 5 hectares, sub­divisés en 5 sous-parcelles. Un cin­quième groupe d'animaux a été suividans le cadre de la gestion tradition­nelle du producteur (MF). Cetexemple est un premier bilan 18 moisaprès la mise en pâture des parcelles.

La production et la commercialisationde grains obtenus (RM et RA) ontamorti la première année respective­ment 46 % et 80 % des coûts du renou­vellement des surfaces concernées.

Présentation du sitedu deuxième exemple

L'étude a été conduite chez unproducteur du Mato Grosso do Sul,Municfpio Brasilândia. Le site se trouve àl'extrême sud-ouest de la zone desCerrados. Le sol est classé commeLatosolos vermelho escuro <ilico (systèmebrési 1ien), à texture sableuse (80 % desables, 14 % d'argile). Ce sont des solsacides (pH CaCI 2 : 4,2), à faible capacitéd'échange cationique (3,3 emoI/kg),épais, sans doute développés surmatériaux crétacés, fortement altérés àfaible différenciation verticale. Leurteneur en matière organique est faiblesous anciens pâturages (1,4 %). Lesprécipitations annuelles sont voisines de1 600 millimètres entre novembre etmars, cette saison pluvieuse peut êtrecoupée par de petites saisons sèches.

ogriculture-élevoge

Tableau 6. Capacité de support et développement des bovins élevés de 9 à 24 mois,sur latossol sablo-argileux).

Charge animale Poids initial Poids final Gain quotidien Gain annuelUNha kg kg g/animal/j de poids vif

kg/ha/an

pluies secRM 3,04 0,83 181 374 443 a 670RA 2,79 0,83 176 371 434 a 593RD 2,55 0,80 177 388 467 a 596TT l,51 0,77 176 374 445 a 356MF 1,20 0,60 176 278 211 b

Au cours des pluies, la charge ani­male, fondée sur l'offre alimentaire, anettement augmentée (tableau 6). Aucours de la période sèche, le taux decroissance du pâturage a été réduit àcause de la baisse de la disponibilitéen eau et de la température. Il y aalors une moindre différence entretraitements. Toutefois, il n'y a pas deperte de poids des animaux, alorsqu'elle est mesurée dans la gestion tra­ditionnelle du troupeau (MF).

Cet exemple illustre également que,dans certains cas, il est possible derécupérer la capacité productive dupâturage initial (TT) par une bonnegestion du troupeau, même si le gainpar unité de surface reste inférieur auxparcelles renouvelées.

annuelles. Ces différences expliquenten partie le fait que les systèmes derotations sont encore peu développés

. dans le centre-ouest brésilien, le pro­ducteur bovin ayant tendance à rai­sonner sur une gestion annuelle àgrande échelle.

A partir du diagnostic des sols de cetteexploitation, nous avons observé que lepH, la saturation en bases échangeableset le phosphore se maintiennent à desniveaux raisonnables pour la productionvégétale après quatre années de cultureavant réintroduction du pâturage.

1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992Année

... Pâturage originel (pâtures plantées après coupe à blanc du cerrada) Cultures-0- Pâturages après cultures annuelles -.\- Aire totale de pâturage "*" Nombre de têtes de bétail

Tableau 7. Efficacité économique de la production de jeunes bovins dans troissystèmes de production de région d'Uberlândia (d'après FISHER, 1995).

255

0,960,66110416

45760

Rotationcu Itu re/pâtu rage

10101,3

0,5795

2110200450

Systèmeamélioré

115-201,850,2843

172874304

Systèmetraditionnel

200

11 1 200~al

"U~ 1000

..!JEoc 800Qi'0~

CG 600v

...g~ 400

Surface renouvelée/an (%)

Age pâture (ans)Surface par vache (ha)Jeunes bovins/haRevenu brut ($ US)Surperficie (ha)Revenu brut total ($ US)

Les valeurs suivies dans une même colonne de la même lettre ne sont passignificativement différentes selon le test Turkey (p < 0,05).RA : renouvellement avec culture associée de riz; RM : renouvellement avec cultureassociée de maïs; RD : renouvellement direct; TT: traitement témoin nonrenouvelé; MF : gestion traditionnelle du produteur.

Figure 1. Evolution des aires de pâturage à la suite de l'introduction des rotationscultures-pâtures (Iatossol sableux).

Depuis l'introduction en 1983 descultures, une exploitation de la régiond'Uberlândia (Minas Gerais) exclusive­ment productrice de viande bovine,s'est transformée en intégrant les suc­cessions cu Itures-pâtures dans le tempset dans l'espace. En 1992, les pâturagesoriginaux de Brachiaria decumbens cv.

Basilik avaient déjà été remplacés parPanicum maximum. Ce dernier a étésemé simultanément avec du maïsaprès un cycle de 3-4 ans de culture.La figure 1 résume l'évolution del'occupation de l'espace de l'exploita­tion. A partir de 1992, la répartition dessurfaces allouées aux rotations de 4 anss'est stabilisée.

Troisième exemple:effets sur la produdionet quelquespropriétés des solsde systèmes intégrésculture-élevage

Comparé à un système traditionnel età un système amélioré (tableau 7), lesrotations culture-pâture permettent unrevenu brut annuel de productionbovine de 15,7 % supérieur à un sys­tème amélioré, mais sur une surface5 fois plus petite. Bien évidement, lesystème extensif est gagnant par uneffet d'échelle, mais ce bilan ne tientpas compte des revenus des cultures

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

agricultur~levage

Horizon (cm)

20-30

Cultures 10 ans24,07/1,86

CIN 16,2

2 ans semis direct après8 ans cultures24,56/0,81

CIN 16

10-20

Fourmis • Vers 1

B,b, récupéré B,b. + Sly/osonlhes Culture 2 ons

0-10

B.d, dègrodé

Association Brachiaria ­Stylosanthes 3 ans

18,91/1,32CIN 15,6

Litière

1

Cerrodo

Pâturage BrQcMariadégradé 10 ans

23,13/0,9C/N 16,6

Brochiaria renouvelé3 ans

26,00/0,96CIN 16,8

o+--~---'-----"-'--r-

o

20

60

40

60

20

40

Proportion de groupes taxonomiques selon les porcelles en pourcentoge

100

80

Proportion de groupes taxonomiques de la litière à 30 cm de profondeur en pourcentage

100

80

Figure 2, Teneurs moyennes en carbone (mg/g de sol), écart types et rapport (/N de

l'horizon 0-10 cm d'un latosol argileux des différentes successions culturales après

végétation native.

Figure 3. Proportion de densité de macrofaune d'invertébrés du sol dans les sitessur latossol argileux.

Dans l'attente de résultats plus appro­

fondis, ces variations de teneurs en car­

bone pourraient être reliées aux modi­

fications de l'activité de la faune, La

macrofaune du sol est essentiellement

constituée de populations de termites,

fourmis et vers de terre (figure 3). La

macrofaune d'invertébrés du sol peut

constituer un paramètre intéressant àutiliser dans l'aide à la décision,

puisque les producteurs savent perce­

voir de visu l'apparition de certains

groupes faunistiques, Tous sites

confondus, on note que la macrofaune

se distribue essentiellement entre la sur­

face et 20 centimètres de profondeur

dans ces milieux, ceci est en accord

avec une étude préalable effectuée surdes milieux naturels (DIAS et al., 1997),Les populations les plus abondantes

sont observées sous le pâturage récu­

péré pur de graminée, et l'on observe la

colonisation de l'horizon superficiel par

les vers de terre lorsque la graminée est

associée à la légumineuse. Sous culture

continue, l'activité macrofaunique a

presque totalement disparu (non repré­

senté ici); en revanche, les deux années

de semis direct permettent un début deréinstallation des populations (PASSINI

et BROSSARD, travaux en cours,comm, pers.). Enfin les graminées favo-

Dix années de culture tendent à faire

baisser les teneurs de carbone, mais,

tout comme la reprise de ces parcelles

en semis direct, ces valeurs ne sont

pas significativement différentes des

valeurs observées sous végétation ini­

tiale, Il en est de même sous

Brachiaria dégradé; la graminée pure

renouvelée reconstitue en partie la

teneur de matière organique de

l'horizon de surface, mais il faut une

association avec la légumineuse pour

observer des teneurs de carbone signi­

ficativement plus élevées,

Dans un des sites étudiés sur latossol

argileux, ont été comparés le cerrado

originel, une pâture de faible producti­

vité de 10 ans à Brachiaria decumbens,les pâtures renouvelées à B. brizanthaet à B. brizantha + Stylosanthes, une

succession de cultures annuelles de

10 ans et une reprise de 2 ans de semis

direct de 2 ans suite à 8 ans de cultures

annuelles, La figure 2 résume les

teneurs de carbone et le rapport ClN

du sol dans les différentes parcelles.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

ri sent termites et fourmis, alors que lalégumineuse associée fournit une offrealimentaire jouant sans doute sur letype de matière organique favorisantles vers de terre.

Conclusions

Depuis plus de 30 ans, l'élevage bovina connu un développement importantdans les savanes d'Amérique du Sud(RIPPSTEIN et al., 1996). Dans leCerrado, les pâturages cultivés repré­sentent sans doute plus du tiers desaires offertes à l'élevage. Actuellement,le durcissement de l'application de lalégislation en matière de mise endéfens total de terres dans les pro­priétés, en agissant sur l'impôt sur lerevenu des exploitations, va conduireà terme les éleveurs à revoir leur stra-

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ogriculture-élevoge

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L'intégration des activités d'élevage etde cultures à cycles courts est relative­ment récente dans la région. Les pro­ducteurs qui le font en perçoivent déjàles avantages économiques et parfoisenvironnementaux. Cependant, cesproducteurs ne sont pas encore nom­breux. Ceci peut s'expliquer par lenécessaire changement des infrastruc­tures et par le fait que les intérêts res­pectifs des agriculteurs et des éleveursparaissent actuellement opposés àcourt terme (SPAIN et al., 1996). Pourêtre adoptées, ces technologies doiventinduire des bénéfices à court et àmoyen terme sur la production et laqualité des sols, et ne doivent pasimpliquer de changements profonds dusystème de production.

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Agriculture et développement nO 18 - Juin 1998

agriculture-élevage

Résumé... Abstract... ResumenM.A. AVARIA, L VILILA, A. DE O. BARCEtLOS,Le. BALBINO, M. BROSSARD, A. PASINI-Intégrallocvlture-élevoge dons les (errodos ou Brésil: unesolution pour des systèmes durables.Les systèmes acluels de prodooion de groins, vionde et laitdans la région des Cenados présentent des problèmescroissants économiques et de production. Une des solutionspour oméliorer la production, tout en maintenant ou enoméliorant 10 qualité des SOlI, consiste à intégrer dons lesmêmes exploitations l'èlevage et 10 production de groins,comme 10 rotation de cultures onnuelles et de prairies, enassociant ce processus ou renouvellement ou à 10récupèration des pôturoges. Ce travail présente, au lraversd'expërienc8S cooduites chez les producteurs, les possibilitésoHertes por celfe intégration de cultures à cycles cauris etde l'élevage. (es exemples sont choisis de manière IlIllustrer la variabilité de sols existante lIatossols de diversestextures).

Mots-dés: système de cuilure, élevage, prairie, fertilité,légumineuse, zone tropicale humide, Brésil.

M.A. AVARZA, l. VllELA, A. DE O. BARCELOS,l.e. BALBINO, M. BROSSARD, A. PASINI-Integratingagriculture and livestock reoring in the (errados,BruU: a solution for sustainable systems.The current cereal, meal and milk production systems inthe Cerrados ore la<ed with growing economic andproduction problems. One way 01 improving output whilstmaintaining or even improving soil quality is to integratelivestock rearing and cereal production on the lame larm,for inltance by rototing annuol crops and prairies, andcombining it with posture renewal or recovery. This warkdescribes triols conducted on larms and the poslibilitiesoffered by combining shorHycie crops with Iivestockreoring. The exomples ore chosen 10 os to illustrate therange 01 diHerent soils (Iatosols 01 vorious textures).

Keywords:cropping system, liveltock reoring, prairie,lertility, legume, humid tropical zone, Brazil

M.A.AVARZA, l. VllELA, A. DE O.BARCElOS, Le. BALBINO,M. BROSSARD, A. PASINI-Integraciôn cultivos ­ganaderia en los (errados en Brasil: una soluciônpara sistemas sustentables.LOI sistemos octuales de produ((ion de semillas, <orne yleche en 10 region de 101 Cerradol prelentan credentesproblemas economicos yproductivos. Una de los solucionespara mejorar la produccion, a la par de mantener 0 mejorarla calidad de los suelos, consiste en integrar en los mismasexplotaciones 10 ganoderio y10 produccion de semillos,como la rolacion de cultivos anuales yde prados, 01 asaciareste proceso a 10 renovacion 0a 10 recuperocion de lospastos. Este trabajo presenta, 0 través de experimentos de<ompa lIevados a(Obo con los productares, los posibilidadesolrecidas paro eslo integradon de cultivos de cidos cortos yde ganaderia. Estos ejemplos se escogen de manera ailustrar la variobilidod de los suelos existentes (lotosoles devorios texturas!.

Palabros-c1aves: sistema de cultivo, ganaderia, prado,lertilidad, leguminosa, zona tropi<ol hûmedo, Brosil.

Agnculture et développement. nO 18 - Juin 1998

Les transferts de ferti 1ité dusà l'é evage en zone de savane

En zones soudano-sahélienne et soudanienne,

les ruminants valorisent, du fait de leur rusticité,

des ressources fourragères de faible qualité, pauvres

en azote. La mobilité des troupeaux de bovins, caprins

et ovins permet d'assurer des transferts de fertilité

des zones de pâturage vers les aires cultivées

qui bénéficient de la fumure animale. L'utilisation

de cette fumure constitue un des éléments de base

des modèles de développement fondés sur l'intégration

de l'élevage et de l'agriculture au sein des terroirs

et des exploitations agricoles.

P. DUGUE

Cirod·lero, BP 5035, 34032 fVIon pE'lllelCede l, Fr nce

Mél dugue@cirod,fr

Les transferts de ferti 1ité se carac­térisent par des flux de matièresorganiques et minérales liés à

leur transport par les populations, pardes phénomènes naturels (érosionhydrique et éolienne) et au déplace­ment du cheptel. Ils ne dépendentdonc pas uniquement de l'élevage,mais son rôle dans ce domaine estprépondérant (figure 1).

Différents facteurs déterminent l'impor­tance des transferts de fertilité: la tailledu cheptel, le niveau d'équipement desexploitations (matériels de transport) etsurtout l'importance accordée par lespaysans à la fumure animale. Dans cer­taines situations, ils vont plutôt privi­légier d'autres modes de gestion de lafertilité du sol: l'engrais minéral et lajachère. Des transferts de fertilité peu­vent s'opérer non seulement horizon­talement, d'un point à un autre du ter­roir, par le bétail ou j'érosion hydrique,mais aussi verticalement, entre lescouches profondes du sol et l'horizonsuperficiel par le biais des végétauxpérennes (arbres et graminées). Ce typede transfert contribue activement aux

mécanismes d'amélioration de la ferti­lité des sols grâce à la jachère delongue durée et aux parcs arborésdenses.

De plus, en zone soudanienne, lesfeux - accidentels ou provoqués ­entraînent une perte importante debiomasse végétale (végétation natu­relle des parcours, résidus de récolte)et donc de matière organique et decertains éléments minéraux: l'azote,le soufre, etc.

Notre analyse des transferts de ferti­lité à l'échelle d'un terroir s'appuie surdes observations réalisées dans deuxterroirs au nord du Cameroun. Cetteétude de cas, ainsi qu'une revuebibliographique, permettra dans undeuxième temps de caractériser lestransferts de fertilité dans les princi­pales situations agricoles de la zonede savane d'Afrique sub-saharienne.

Etude de cas:les transferts de fertilitéà l'échellede deux terrai rsau Nord-Cameroun

Situation généraleL'étude a été menée en 1995 et 1996dans deux terroirs agro-pastoraux,Ourolabo III et Héri, situés enzone cotonnière au Nord-Cameroun(DUGUE, 1998). Elle avait pourobjectifs d'analyser les transferts defertilité au sein du terroir et d'étudieravec les agriculteurs et les éleveursdes améliorations de la gestion desressources naturelles et en fumureorganique. Ces terroirs sont dominés

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

élevage

par l'agriculture (plus des deux tiersdes surfaces sont cultivés) mais lecheptel bovin intégré aux exploita­tions (bœufs de traits et d'élevage) esten plein essor (tableau 1).

Les systèmes de cultures sont similairesdans les deux villages: l'assolementest dominé par l'arachide, les céréaleset surtout le cotonnier (30 à 40 % de lasurface cultivée). Les possibilités dedéfrichement à Héri sont pratiquementinexistantes alors qu'elles existent tou­jours à Ourolabo (village plus récent).Dans les deux villages, la pratique dela jachère de longue durée n'est plusenvisageable.

La place de l'élevageLa charge en béta i 1 (tableau 1) et leseffectifs de ruminants ramenés à lapopulation sont environ le double àHéri par rapport à Ourolabo : respec­tivement 43 unités de bovin tropical(UBT) pour 100 habitants au lieu de25. Cette différence est surtout due à

une implantation plus ancienne desagriculteurs à Héri qui ont pu acquérirdes bovins depuis une vingtained'années grâce aux revenus issus ducoton. Les effectifs de petits ruminantsrestent modestes et correspondent à15 % des effectifs globaux de rumi­nants exprimés en UBT.

Faute d'espace, l'élevage extensif desbovins conduit par les éleveurs foulbèest en régression à Héri: certai ns éle­veurs ont quitté le terroir dans lesannées 80, d'autres ont recours actuel­lement à la transhumance de courtedurée (avril-juin) pour sécuriser l'ali­mentation de leur troupeau. Ourolabone compte qu'un troupeau extensifappartenant à un éleveur M'bororosédentarisé. Mais les ressources four­ragères disponibles dans ce terroir ensaison sèche attirent des troupeauxallochtones qui exploitent la vainepâture (pailles de céréales et de légu­mineuses). Environ deux tiers de ceteffectif de bovins (600 UBT) retour­nent chaque soir dans des campe-

ments situés en périphérie du terroir.Le tiers restant dépose la nuit dansquelques parcelles de grandes quan­tités de fèces. Aucun contrat de par­cage n'a été établi entre éleveurs etagriculteurs. L'éleveur n'a donc aucunintérêt à réaliser un parcage régulieret homogène mobilisant du travail(déplacement des enclos ou despiquets d'attache).

Fertilisal'ion des cultures,

gestion de la fertilité du solL'engrais minéral, le choix de l'asso­lement et des rotations et, dans unemoindre mesure, la fumure organiqueet la jachère de courte durée, consti­tuent l'essentiel des pratiques de ges­tion de la fertilité du sol dans ces deuxterroirs. L'emploi de la fumure miné­rale (NPK + urée) y est prépondérante:toutes les parcelles de coton reçoiventde l'engrais (en moyenne 145 kg/ha)ainsi qu'une grande partie des surfacesen maïs (110 kg/ha) et 10 % des sur-

Agriculture et développement 1 nO 18 - Juin 1998

5

Zone sylvo-pastorale

1. Transferts de fertilité dus au bétail depuis la zone de parcours2. Transferts de fertilité dus au bétail depuis la zone de culture3. Transport des récoltes (grains, gousses... )4. Stockage des résidus de récolte pour l'élevage et la construction5. Bois de feu, bois d'œuvre et graminées non cultivées pour les constructions6. Ordures ménagères, déchets domestiques7. Sous-produits agricoles consommés par le bétail (issus de battages... )8. Fumure organique9. Erosion hydri ue

Habitations

Enclos,étables etparc à bétail

Figure 1. Flux de matière au niveau d'un terroir agro-pastoral.

Les partenaires del'étude au Cameroun

Cette étude a été réalisée de 1995 à 1997dans le cadre d'une action thématiqueprogrammée (ATP) intitulée « Flux dehiomasse et gestion de la fertilité àl' 'ulelle du terroir» associant l'Institutde la recherche agricole pour ledéveloppement (Irad, Cameroun), lastation de Bebedja (Tchad) et le Centrede coopération internationale enrecherche agronomique pour ledéveloppement (Cirad, France).Parallèlement à ces travaux, uneopération de recherche-développementa été menée dans 5 villages de la zonecotonnière du Nord-Cameroun, dont lesdeux retenus pour cette étude (Héri etOurolabo). Cette opération consistait àmettre au point des innovationstechniques avec les paysans, à appuyerl'émergence d'organisations deproducteurs (approvisionnement enproduits vétérinaires, mécanisationpartagée) et à élaborer une méthode de

onseil de gestion aux exploitationsagricoles. Ces activités se poursuiventactuellement dans le cadre du Pôle derecherches appliquées pour les savanesd'Afrique centrale (prasac).

élevage

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

• Pertes totales = quantité de poudrette non utilisée (bovins + ruminants + ânes).

Tableau 1. Peuplement, place de l'élevage et occupation de l'espace à Héri età Ouro/abo, Nord-Cameroun.

reste encore aujourd'hui largementsous valorisée (tableaux 2 et 3). Ceciest dû au fait que les paysans dispo­saient jusqu'à ces dates de terres fer­tiles qu'ils venaient de défricher.Aujourd'hui, la fumure produite par41 % du cheptel bovin détenu par lesagriculteurs à Héri et 74 % àOurolabo est totalement abandonnée.Dans les exploitations utilisant actuel­lement la fumure animale, une grandepartie de la poudrette produite ensaison des pluies est perdue parmanque de dispositif de stockage(étable fumière, abri, fosse). La fumureproduite par les troupeaux des éle­veurs de Héri en saison des pluiesn'est pas valorisée, car les parcs sontinstallés en zone de parcours loin dela zone cultivée. Les parcages desaison sèche réalisés dans les champsconcentrent la fumure des troupeauxdes éleveurs sédentaires ou transhu­mants sur de petites surfaces à unedose moyenne voisine de 40 tonnespar hectare de matière sèche. L'effi­cacité de cette pratique pourrait êtrenettement meilleure si l'épandage defumure était plus homogène et cor­respondait à une dose de 10 tonnes.Enfin, les déjections des petits rumi­nants et des ânes ne sont pratiquementpas employées.

Lors du pâturage sur parcours naturelsou dans les champs après la récolte,les troupeaux dispersent leurs déjec­tions sur une grande surface. Dans lesparcelles cultivées, la quantité defumure organique ainsi apportée nedépasse jamais 200 kilos par hectareet a donc un faible impact sur l'entre­tien de la fertilité du sol.

Le potentiel de fumure

organique dlorigine animaleEn valorisant simplement toute la pou­drette produite par les différentscheptels en stabulation nocturne, lespropriétaires de bétail pourraient mul­tiplier la surface fumée à l'échelle duterroi r par 8 à Héri et par 10 àOurolabo. Mais la valorisation de latotalité de cette production impliqueque les paysans et les éleveurs mobili­sent beaucoup plus de travail pourstocker la fumure animale en saison desplu ies, pour la transporter et pour amé-

1,38,440114

1,138,3

1,20,4

425

101,820,42,4

22,8

Ourolabo

Ourolabo

1387

Héri

34869,610,980,5

L'utilisation actuelle

de la fumure animaleL'utilisation de la fumure animale adébuté à Héri vers les années 80 etseulement en 1994 à Ourolabo. Elle

l'ampleur à Héri. Face à ce constat eten raison de la pression foncière et dela culture continue que connaissentces deux terroirs, la disponibilité enfumure animale devrait être un atoutimportant pour entretenir la fertilité dusol dans les exploitations possédant dubétail.

Caractérisation des terroirs Ourolabo Heri

Surface du terroir (ha) 974 1 313

Population (hab) 810 1 450

Charge en bétail/terroir (UBT/km2) 21 47

UBT/surface cultivée 0,32 0,62

Occupation de l'espace (%)

- zone cultivée 66 77

- jachère 10 0- parcours + pistes + habitations 24 23

Surface défrichée en 1994 et 1995 (ha) 84 9

Modes d'utilisation Héri

Pertes et surfaces concernées

Apport de poudrette depuis les enclosSurface fumée (ha) 9,8Dose moyenne (t/ha) 7,3Nombre de bovins concernés 242Nombre de bovins dont la fumure est abandonnée 171

Fumure par le biais du parcageSurface parquée et fumée (ha) 1,1Dose moyenne (t/ha) 39

Surface totale fumée (ha) 10,9% de la surface cultivée 1,2

Pertes totales· (t)

Surface équivalente si apport à 5 t/ha (ha)Surface actuellement fumée (ha)Surface totale fumée par la poudrette (ha)Surface fumée supplémentaire)- par recyclage de 1 kg/jour/UBT (ha)- par recyclage de 5 kg/jour/UBT (ha)

Tableau 3. Evaluation des pertes en fumure animale et des surfaces correspondantesà Héri et à Ourolabo, Nord-Cameroun (campagne agricole 1996).

Tableau 2. Utilisation de la fumure organique d'origine animale à Héri et àOurolabo, Nord-Cameroun (campagne agricole 1996).

faces en sorgho (50 kg/ha d'urée uni­

quement). La majeure partie de cesengrais est fourni à crédit par la

Sodecoton. Malgré ces apports, lesbilans minéraux annuels établis pour

l'ensemble de la zone cultivée sontdéficitaires à Héri: - 11 kg/ha en K20,

- 11 kg/ha en N et - 4 kg/ha en P20S'

Les bilans sont à peu près équilibréspour les deux éléments (N et P)

mais déficitaire en K20 à Ourolabo(DUGUE, 1998). Ces bilans seraientencore plus déficitaires si l'on prenait

en compte les pertes dues à l'érosionhydrique, phénomène qui prend de

èlevage

liorer les techniques de parcage. D'unefaçon générale, le sous-équipement deces villages en charrettes bovines (unedizaine d'unités à Ourolabo) et surtoutasines (aucune exploitation équipée)constitue le frein majeur.

Ces bilans montrent clairementl'importance des pertes de fumuremises en évidence dans diversesrégions sahéliennes et soudaniennes(GUILLOI\IEAU, 1988). Mais la sur­face qui pourrait être fumée avec latotalité de la production nocturne depoudrette reste limitée même dans lecas de Héri (80,S ha soit 8 % de lasurface totale cultivée). Pour accroîtrece ratio, d'autres filières de produc­tion de fumure organique comme lefumier et le compost doivent aussi êtreenvisagées. On rappellera que, dansle cas de systèmes de culture encontinu sans pratique de la jachère, lestatut organique du sol est maintenugrâce à un apport de fumure orga­nique à ta dose de 5 tonnes par hec­tare tous les 2 ans. A l'échelle d'unterroir ou d'une exploitation, 50 % dela surface cultivée doit être fumée àcette dose chaque année.

Localisation des apports

de fumure et caractérisation

des transferts de fertilitéA partir du suivi d'un échantillon detroupeaux bovins, on dispose pour cesdeux terroirs d'une description assezprécise des déplacements des trou­peaux et donc de la localisation deszones de pâturage en fonction des sai­sons (RE/55 et al" 1997). Par ailleurs,les apports de fumure organique ontpu être quantifiés et localisés. Il estainsi possible de présenter un modèlesimplifié des transferts de fertilité liés àl'élevage en distinguant les deuxgrandes périodes de l'année: la saisonagricole et la saison sèche.

Conduite des troupeaux

et transferts de fertilité

On retrouve à Héri la distribution dela fumure organique en auréoleautour des habitations observée dansbiens des situations en Afrique sub­saharienne. On la devine à Ourolabo.Les cas où les paysans transportentla poudrette sur des distances

supérieures à 500 mètres sont raris­simes (figures 2 et 3).

Durant la saison agricole (mai àoctobre) tous les troupeaux du villages'alimentent sur les parcours naturelsdu terroir mais aussi en périphérie(figure 4). Les animaux, en retournantchaque soir dans des concessions oudans des parcs, vont concentrer dansces lieux de la fumure organique.Celle-ci ne sera utilisée pour lescultures de l'année suivante qu'à hau­teur de 15 à 20 % selon nos estima­tions, pour les raisons déjà évoquées.Les transferts de fertilité durant cettepériode s'opèrent des zones de par­cours vers les enclos mais sont ensuitemal valorisés par les paysans.

En début de saison sèche (novembre àjanvier), les bergers privilégient lavaine pâture des champs récoltés.Ensuite, les troupeaux diversifient leuralimentation en associant le pâturagesur parcours naturels (lorsqu'ils nesont pas détruits par le feu), les restesde résidus de récolte au sol et les com­pléments alimentaires distribués parles bergers. En saison sèche, la

,i8-

0::

P : parcage

.. Village

_ Parcelle fumée

_ Zone non cultivée

o

Figure 3. Localisation des apports defumure organique à Ourolabo 1995/1996.

*

d'aprè:i J.Picard, 1996

2km

habitations

parcelle fumée

parcage de saison sèche

parcage de saison des pluies

p

*-

J**

~. *p

'ù

..-

Figure 2. Localisation des apports de fumure organique à Héri 1995/1996.

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

majeure partie de l'alimentation dubétail est donc issue de la zonecultivée - vaine pâture, résidus deculture stockés et tourteau de coton.Les parcours naturels fournissentmoins de 30 % des besoins en matièresèche du bétail. La fumure organiqueproduite à cette période est mieux uti­lisée mais elle correspond principale­ment à un transfert d'éléments miné­raux et organique de l'ensemble de lazone cultivée vers les auréoles fuméesproches des habitations (figure 4).

Lors de la saison sèche, les troupeauxallochtones séjournant uniquement lajournée dans le terroir d'Ourolabovont assurer un transfert de fertilitévers les villages et les campementspériphériques où ils résident la nuit.

Flux de résidus de culture

et de sous-produits agricoles

On peut affiner cette analyse en consi­dérant les éléments majeurs de lacomplémentation alimentaire desaison sèche: les résidus de culture(les pailles de céréales, les fanes delégumineuses) et de transformation

des produits (drêche de bière desorgho et tourteau de coton). Ces ali­ments vont être consommés par lebétail et recyclés en fumure organiquede saison sèche qui sera partiellementépandue dans les parcelles prochesdes habitations. Ce type de transfertest effectué là aussi entre l'ensemblede la zone cultivée vers l'auréolefumée. Actuellement, pour les deuxterroirs, environ 10 % de la produc­tion de résidus de récolte est stockéepour l'alimentation du bétail. Ce ratiodevrait progresser avec l'accroisse­ment de la charge animale, ce quientraînerait une baisse des pertes derésidus de culture consommables duespiétinement par le bétail. En raison dela forte demande en tourteau au Nord­Cameroun, la consommation ne peutguère progresser dans ces deux vi l­Iages qui ne rachètent à la Sodecotonque 20 % des quantités de tourteauqu'ils produisent potentiellement. Endehors de faibles quantités de four­rages arborés ramenées dans lesenclos, nous n'avons pas observé deflux importants de fourrage provenantdes parcou rs vers les concessions,

élevage

comme c'est le cas dans certainesrégions du Sénégal et du Niger où leséleveurs collectent des quantitésimportantes de paille de graminéesnaturelles (ANGE, 1991).

Du fait de la sous-utilisation de lafumure organique produite en saisondes pluies et de la faible contributiondes parcours naturels à l'alimentationdu bétail en saison sèche, les trans­ferts de fertilité entre le saltus et l'agersont actuellement limités. La consom­mation des résidus et des sous­produits agricoles par le bétail per­mettrait un recyclage efficace de labiomasse issue de la zone cultivée sila fumure animale qui en résultait étaitbien valorisée. En l'absence d'élevage,les résidus au champ seraient totale­ment détruits par le feu (perte enmatière organique et en azote) et lessous-produits seraient exportés desterroirs (tourteau) ou pas utilisés(drêches), augmentant ainsi les pertesen éléments nutritifs à cette échelle. Ilfaut cependant considérer que lestransferts de ferti 1ité interne à la zonecultivée ne peuvent pas « enrichir»globalement cette portion de l'espacemais seulement limiter les pertes enéléments nutritifs.

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

Terroir périphérique

Transferts de fertilité en saison sèche "-- Transferts de fertilité en saison des pluies

Parcage de saison sèche _ Parcage de saison des pluies

Zone cultivée Parcours du terroir :=J Parcours hors terroir

Figure 4. Localisation des transferts de fertilité dus à l'élevage selon les saisons.

Les voies d'améliorationNous ne détaillerons pas ici les diffé­rentes innovations permettant d'accroî­tre la production de fumure organique,les disponibilités fourragères et la pro­ductivité des troupeaux (BERGER,1996; DULlEU, 1986; LHOSn et al.,1993). La diffusion de ces innovationspermettrait d'atteindre deux objectifsprimordiaux:- le recyclage en fumure organique(compost, fumier) d'une plus grandequantité de biomasse végétale issuedes zones pastorales et agricoles afinde limiter les pertes par le feu;- l'accroissement des disponibilitésfourragères permettant d'augmenter lacharge animale et par conséquence laproduction de fumure animale.

En considérant les principales carac­téristiques qui différencient les deuxterroirs étudiés (occupation del'espace, charge animale ... ) il estpossible d'évaluer qualitativement leprogrès lié à l'amélioration de la

Agriculture et développement n° 18 - Juin 1998

élevage

production de fumure organique et àl'efficacité des transferts de ferti 1ité.

A Héri, en raison d'une charge enbétail plus importante, les disponibi­lités en biomasse végétale aprèsconsommation sont plus faibles qu'àOurolabo. L'amélioration de la pro­ductivité des parcours naturels est dif­ficile car elle nécessiterait une fortemobilisation en travail de la part detoute la population. Mais une partiede la grande masse de tiges de coton­niers brûlée chaque année pourraitêtre recyclée dans des parcs à bovinset des étables fumières. L'accroisse­ment du disponible fourrager est ausienvisageable dans certaines condi­tions :

- du fait du manque de terrain agri­cole, le développement des culturesfourragères ne pourra se faire quepar le biais d'associations avec descultures alimentaires et le développe­ment de parcs arborés;

- une meilleure valorisation des fanesd'arachide (30 à 35% de l'assolement)est possible si les paysans modifientl'itinéraire technique de cette culturede façon à la récolter en début desaison sèche et non plus en périodepluvieuse ce qui entraîne le pourris­sement des fanes.

A Ourolabo, à cause de la pressionfoncière moindre, les possibilitésd'amél iorer les transferts de ferti 1itésont plus importantes qu'à Héri.L'augmentation de la production defumure organique demande, entreautres, que les paysans achètent plusde bovins ou assurent un meilleuraccueil des troupeaux allochtonesdans le cadre de contrats de parcage.Les villageois réserveraient l'accès àla vaine pâture aux éleveurs quis'engagent à passer la nuit dans le ter­roir de façon à limiter les transferts defertilité vers l'extérieur. L'alimentationde ce cheptel supplémentaire seraitassurée par le développement descultures fourragères et le contrôle desfeux de brousse. Certaines innovationstestées avec succès par les paysanspouraient être adoptées à grandeéchelle: Mucuna pruriens associéau maïs, niébé fourrager ou vivriercultivé en dérobé après une cultured'arach ide ou de maïs précoce(DUGUE et OLlNA, 1997). Par

ailleurs, le feu détruit 30 à 40 % de laproduction de résidus culturaux et80 % de la biomasse sur pied des par­cours naturels en saison sèche. Cesquantités actuellement brûlées pour­raient être en partie recyclées par lebétail ou par simple décomposition entas (compost) ou en mulch sur le sol.

La litière de paille de céréales ou detige de cotonnier peut être efficace­ment recyclée par les bovins en fumierde qualité. Dans les deux terroirs,les disponibilités en résidus nonconsommés par le bétail sont élevées:1 060 ton nes à Héri et 540 ton nes àOurolabo, composées pour moitié detiges de cotonnier. Un apport de litièrede 1 kg/jour/UBT pendant toute ladurée de la saison sèche n'augmente­rait que de 15 % en moyenne la pro­duction de fumure organique dans cesdeux villages. Le parc d'hivernagepeut recycler jusqu'à 5 kg de litièrepar UBT et par jour de saison sèchemais nécessite de laisser le mélangedéjections animales + litière en tasdurant la saison des pluies suivantepour en assurer sa décomposition(BERGER, 1996). Cette techniquedoublerait la production de fumureorganique et par conséquence lasurface recevant ce type de fumure(tableau 3).

Faute de moyen de transport, lesapports de poudrette dans ces deuxterroirs sont le plus souvent réalisésjuste derrière les concessions sur depetits espaces et à forte dose. Le déve­loppement du parc de charrettesdevient prioritaire si l'on veut accroîtrele rayon d'intervention des paysanspour la collecte de fourrage et delitière et l'apport de fumure organique.Un meilleur dosage de la fumureorganique (entre 5 et 10 t/ha) amélio­rera son efficacité. Ainsi, par le biaisdu transport attelé ou des contrats deparcage, il serait aussi possibled'orienter les transferts de ferti 1ité versdes zones plus éloignées des habita­tions dont la baisse de fertilité estjugée préoccupante par les paysans.Pour cela, la recherche et le dévelop­pement doivent soutenir leurs inter­ventions dans le domaine du transporten milieu rural (équipement, rentabi­1ité, uti 1isation collective).

Transfert de fertilitéet occupationde l'espace en zonede savaneL'étude de cas montre clairement quela nature et l'importance des transfertsde fertilité dus à l'élevage dépendentde trois facteurs:-- la productivité des parcours et dela zone cultivée liée à la fertilité dumilieu, va déterminer la quantité debiomasse consommable par le bétail;-- le ratio surface pastorale/surfacetotale du terroir et le facteur précédentvont déterminer la charge animalemaximale possible en saison despluies et donc en grande partiel'importance des transferts de fertilitédu saltus vers l'ager;-- le nombre de bovins par hectarecultivé détermine effectivement laquantité de fumure animale dispo­nible par unité de surface cultivée.

Afin de dépasser le cadre de l'étudede cas, nous nous proposons, à partird'une revue bibliographique, d'ana­lyser la diversité des types de transfertde fertilité dûs à l'élevage en Afriquesub-saharienne en prenant en compteces trois facteurs explicatifs (LANDAISet al., 1991).

Les zones à faible densité

de population et

à élevage extensifCes zones correspondent aux régionspeuplées généralement par desethnies d'éleveurs (Peuhl, Foulbè,Toucouleur ...) partiellement sédenta­risées où la production céréalière s'estdéveloppée ces 30 dernières années.Le rapport UBT/ha cultivé se situeentre 8 et 15 avec une charge animalegénéralement limitée (moins de10 UBT/km2) à cause de la faible den­sité de population.

Les rendements en céréales sont géné­ralement élevés du fait d'une bonnefertilité du sol entretenue par desapports réguliers de fumure animale et,si besoin, par le recours à la jachère(BOUTRAIS, 1995; ADAMOU, 1989).Le parcage du bétail sur une partie de

élevage

l'aire de culture en saison sèche estsystématique. Le parcage de saison despluies sur des jachères de courte durée,observé chez certains éleveursM'bororo au Nord-Cameroun, estmoins fréquent. Les transferts de ferti­lité se font presque exclusivementdepuis les zones pastorales vers leszones cultivées (figure 5). La durabilitéde ces systèmes de production estassurée tant que la surface cultivéen'augmente pas considérablement àcause de l'arrivée de paysans migrantspar exemple.

Les zones d'élevage

traditionnel où les surfaces

cultivées progressent

rapidementCes situations sont de plus en plus fré­quentes en Afrique sub-saharienne,surtout dans les zones cotonnières.Elles se caractérisent par une juxtapo­sition sur les mêmes espaces de l'agri­culture et de l'élevage. Du fait del'accroissement démographique et del'intérêt des paysans pour les culturesde vente, les surfaces cultivéesaugmentent régu 1ièrement. Les agri­culteurs ont aussi comme objectif dedévelopper l'élevage bovin. Lorsquela densité de population est encoremodérée (20-50 hab/km2), l'entretiende la fertilité du sol est assuré à la fois

par la jachère, l' util isation des engraisminéraux et les transferts de fertilitédus au bétail. Ces transferts provien­nent principalement des zones de par­cours ainsi que des zones cultivéesouvertes à la vaine pâture en saisonsèche (figure 5). Lorsque le rapportUBT/ha cultivé est élevé (supérieurà 1) et que les exploitations agricolessont bien équipées en charrettes, lessurfaces concernées par la fumure ani­male peuvent être importantes commec'est le cas au sud du Mali: 90 % desexploitations agricoles déclarent uti­liser ce type de fumure qui concerne36 % des surfaces en maïs et environ15 % des surfaces en cotonnier(GIRAUDY, 1995).

L'équilibre est assuré par la conjonc­tion d'une charge animale élevée (del'ordre de 30 UBT/km 2

) et d'une pré­servation d'un espace de parcours natu­rels non cultivé sur plus de la moitié dela surface totale des terroirs. Ces par­cours permettent d'assurer l'alimenta­tion du bétail une bonne partie del'année, et de pratiquer la jachère.Lorsque les surfaces cultivées progres­sent, les agriculteurs doivent rechercherconcomitamment une augmentationdes effectifs de bovins afin de main­tenir, voire d'augmenter, la productionde fumure organique par hectarecultivé (BOSMA et al., 1995). Dans cecontexte, l'amélioration des disponibi­1ités fou rragères est ind ispensable,

comme cela a été mis en évidence etproposée dans les régions les plus peu­plées de la zone cotonnière au Mali(culture de dolique associée au maïs,jachère de courte durée à base de légu­mineuses fourragères... ).

Les zones à dominante

agricole où l'élevage

est régressionCette troisième situation découle direc­tement de la précédente du fait del'accroissement de la population (plusde 60 hab/km2) et des surfaces cultivéesau détriment des espaces pastorales.Dans un premier temps, l'élevageextensif régresse ou migre vers deszones moins peuplées (GARIN et al.,1995; LERICOLLAIS et al., 1994). Cettediminution d'effectif peut être com­pensée par un accroissement ducheptel bovin intégré aux exploitations(cas du terroir de Héri). Les culturesconcernent 60 à 90 % de la surface duterroir. L'impact de l'élevage sur l'entre­tien de la fertilité des sols cultivésdevient forcément très limité du faitd'un rapport UBT/ha cultivé souventinférieur à 0,5 (DUGUE et al., 1997).

En zone soudano-sahélienne (moins de800 mm/an), l'élevage bovin produc­teur de fumure peut régresserrapidement à cause des mauvaisesconditions pluviométriques qui affec-

• Auréole fumée cultivée

"'- Transferts de fertilité

3/Zone très peuplée avec agriculture dominanteet élevage bovin en régression.

Zone pastorale

Cl Zone de culture non fumée

2/Zone en cours de peuplement avec élevageet progression des surfaces cultivées.

Habitations

Parcage de saison des pluies sur jachère

Figure 5. Localisation des transferts de fertilité dus à l'élevage selon les saisons.

Agriculture et développement. n° 18 - Juin 1998

1/ Zone d'élevoge dominant.

Agriculture et développement. nO 18 - Juin 1998

élevage

tent les rendements des cultures (doncceux en résidus) mais aussi la produc­tion des parcours naturels (LHOSTE,1987; DUGUE, 1985). Les éleveursmigrent avec leurs troupeaux vers desrégions plus humides. Les paysans sontalors obligés de vendre une partie deleur troupeau pour assurer leur appro­visionnement vivrier et la mortalité dubétail augmente à la suite de la réduc­tion drastique des disponibilités four­ragères. Dans ces situations, de plus enplus fréquentes en zone soudano-sahé­1ienne, les transferts de ferti 1ité dus àl'élevage sont très limités, même si lespaysans gèrent avec beaucoup d'atten­tion leurs maigres ressources en fumureanimale (figure 5). L'impact potentieldu recyclage de la biomasse végétalenon consommée par le bétail en fumierou en compost reste faible du fait desdisponibilités en résidus de cultureaprès prélèvement par le bétail et lespopulations, le plus souvent inférieureà 700 kg/ha (DUGUE, 1996;BADIANE, 1998). Il semble alors diffi­cile de modifier notablement l'impor­tance de ces transferts qu i nécessiteraitune recapitalisation des exploitationsagricoles (achat de bovins et de maté­riel de transport) ainsi qu'un accrois­sement du disponible fourrager. Laprincipale alternative d'entretien de lafertilité du sol repose non plus sur l'éle­vage mais sur des transferts verticauxréal isés par les parcs arborés.

Dans les régions plus humides (800­1 200 mm) ce type de transfert verticalpeut être toujours assuré par desarbres ou des arbustes (cultures encouloir) mais aussi par des plantes decouverture qui ont par ailleurs commefonction de rédu ire les pertes par éro­sion (TRIOMPHE, 1995).

ConclusionLes transferts de fertilité dûs à l'éle­vage jouent pleinement leur rôle dansla gestion des sols cultivés lorsqued'une part le rapport UBT/ha cultivéest supérieur à 1 et d'autre part, la sur­face cultivée n'excède pas 50 % de lasurface totale des terroirs (ce qui cor­respond à une densité de populationinférieure à 40 ou 50 hab/km 2). Parailleurs, la durabilité des transferts deferti 1ité du sai tus vers l'ager repose sur

la capacité des zones de parcours àproduire de la biomasse consom­mable par le bétail. Cette productionsera pérenne si les mécanismes biolo­giques naturels d'entretien de la ferti­lité de sol de cette portion de terroirne sont pas altérés. L'entretien de laproductivité des zones de parcourspar une gestion raisonnée des forma­tions végétales arborées et herbacéesqui s'y trouvent est donc essentieldans ces régions où la charge en bétailest en progression.

Les travaux menés au Nord-Cameroun,ainsi que ceux actuellement en coursen zone de savane (Haute-Casamanceau Sénégal, sud du Tchad et duBurkina Faso), mettent en évidencel'accroissement des surfaces cultivéeset le rôle de plus en plus importantqu'elles jouent dans l'alimentation dubétail. Cette évolution s'accompagned'une réduction des transferts de ferti­lité de la zone de parcours vers l'airede culture. Les transferts de fertilitéinternes à la zone cultivée se dévelop­pent par les apports plus fréquents defumure organique mais aussi desrécoltes de résidus de culture, voiredans quelques cas de production four­ragère. Dans ce contexte, une intensi­fication conjointe des productionsvégétales et animales est à rechercher.Les contraintes majeures à sa mise enœuvre sont, d'une part, les difficultésdes paysans à s'approvisionner enengrais - intrant indispensable àl'augmentation significative de la bio­masse végétale - et, d'autre part, lafaible rémunération des produits d'éle­vage dans la grande majorité desrégions.

La poursuite de ces travaux devraitpermettre de mieux prévoir les évolu­tions des systèmes agraires soumis àun accroissement démographiqueconstant: quelle sera la place de l'éle­vage? Quels sont les systèmes decultures et d'élevage à promouvoir?Parallèlement, un accent particulierdoit être mis sur l'élaboration deméthodes de formation et d'appui auxpopulations rurales qui doivent:

- leur fournir les informations afinqu'elles s'adaptent rapidement auxnouvelles contraintes avant que les pro­cessus de dégradation des ressourcesnaturelles aient pris de l'ampleur;

- améliorer la coordination entre lesgroupes de producteurs aux stratégiesdifférents (paysans sans béta i l, agro­éleveurs, pasteurs) ;

- aboutir à la mise en place de ser­vices (crédit, vulgarisation, approvi­sionnement ... ) dont la gestion seraassurée tout ou partie par les produc­teurs afin de valoriser les innovationstechniques disponibles, en particuliercelles qui concernent la productionde fumure organique et la gestion dela fertilité des sols.

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Agriculture et développement. n° 18 -Juin 1998

Résumé... Abstract... Resumen

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P. DUGUE - Les Iransferts de fertilité dus àl'élevage en zone de savane.En Afrique soudono-sohélienne el soudanienne, lesruminants valorisent des ressources fourragères de faiblequalité, pauvres en azole. la mobilité des troupeaux assuredes transferts de fertilité des zones de pâturage vers lesaires cuhivèes. l'utilisalian de celle fumure est un desèlèmenls de base des modèles de développement londéssur l'intégrotion de l'élevage et de l'agricuhure. Lestransferts de fertilité se caractérisent par des flux dematières organiques et minérales liés à leur transport par lespopulalions, par des phénomènes noturels (érosion hydriqueet éolienne) et ou déplacement du cheptel. l'article analyseles tronsferts de fertilité à l'échelle de deux terroirs agro­pastoraux du nord du Comeroun. Celte élude de cos estassocièe àune revue bibliographique relative aux transfertsde fertilitè dons les principales situations agricoles de la zonede savone d'Afrique sub-saharienne. Charge en bétail,lertilisation des cultures, gestion de la fertilité du sol,utilisation actuelle de la fumure onimale, potentiel enlumure organique d'origine animale, Localisation desapports, conduite des Iroupeoux, flux des résidus de cultureet de sous-produits agricoles sont successivement quantifiéset commentés. Des voies d'améliorotion sont proposées, quitouchenl l'ensemble de la gestion des terroirs et del'occupation de l'espace en zone de savone. Elles tiennentcompte de l'évolution de l'installation des populationshumoines :zones àfaible densité de population el àélevageextensif, zones d'élevage lraditionnel où les surlocescultivées progressent rapidement, zones à dominanteagricole où l'élevage est régression.

Mots-clés: fumure organique, gestion de terroir, parcours,pâturage, élevage, zone tropicale à une saison des pluies,Afrique.

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P. DUGUE - Fertility transfers due 10 liveslockrearing in savannah zones.ln Sudan-Sohelian and Sudanese Africa, ruminantsconsume poor quality forage with a low nitrogen content.Herd mability ensures fertility transfers from pastoral tocultivated areas. Manure is one of the keynotes ofdevelopment models based on inlegrating livestack rearingand agriculture. Fertilily lranslers are characterized byorganic matter and nulrient flows linked to their transportby humons, natural phenameno (woter and wind erasion),and Iivestack mavemenls. The article analyses lertilityIransfers in Iwo agra-pastoral areas in northern Cameroon.The case study is accompanied by a bibliographicol reviewconcerning lerlility Iransfers in the main agriculturalsiluatians in the savannah zone of sub-Saharon Africa.Stock numbers, HOp fertilization, soil fertilitymanagement, current use 01 manure, the prospects lararganic fertilizers of animal origin, application areas, stockmanagement techniques, and crop residue and agriculturalby-product flows ore su«essively quanlified and discussed.Improvements ore proposed, encompassing every aspect 01land management and o«upalian in savannah zones.They take account of human population trends: zones withlow population density and extensive livestack rearing,traditionollivestock rearing areos where the cultivatedarea is exponding rapidly and predominantly agriculturaloreas where livestock rearing is regressing.

Keywords: organic ferlilizer, land managemenl,commanage, posture, livestock rearing, tropical zones witha rainy season, Alrica

élevage

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P. DUGUE - Las Iransferentias de ferlilidaddebidas a la ganaderia en zona de sabana.

En Alrica sudano-saheliana ysudanesa, los rumiantesvalorizan los recursos lorraieros, de baja calidad, pobres denilr6gena. La movilidad de las mon ad os aseguratransferencias de fertilidad de los zonas de pasto hacia6reas cul1ivadas. la utilizoci6n de este abono es uno de loselemenlos b6sicas de los modelos de desarrollofundamentados en la inlegraci6n de la gonade ria yde laagricul1ura. Los transferencias de lertilidod se caracterizanpor flujos de mate rios orgénicas yminerales relacionadoscon su transporte por los poblaciones, par los len6menosnalurales (erosi6n hidrico yeolial ypor el desplazomienlodei ganada. El articulo analiza los transferencias delertilidad aescala de dos terruiias agra pastorales dei nortede Camerùn. Este estudio de caso està asociado con unexamen bibliogrtfica relativo 0 los transferencias defertilidad en los principales situacianes agricolas de la zonade sabano de Âfrica sub soho ria na. Sucesivamente, secuantifican ycamentan la cargo en ganado, la lertilizaci6nde los cultivos, la gesliàn de la lerlilidad dei suelo, lautilizoci6n actual dei abono animal, el polencial en abonoorgànico de origen animal, la lacalizoci6n de los aportes, elmaneja de los manadas, los Ilujos de los residuos de cul1ivoy de subproductos ogricolos. Se proponen vias demejoramiento, que abarcan toda la gesti6n de los terruiiosyde la ocupaci6n dei espacio en zona de sabano. Taman encuenta la evoluci6n de la instolaciàn de los poblacioneshumanas: zonas de baja densidad de poblaci6n yganaderia extensiva, zonas de ganaderia tradicional dondelos superficies progresan ràpidamente, zonas condominante agricola don de la ganaderia se hallaregresanda.

Palabras-claves: lertilizaci6n orgénica, gesti6n de terruiio,recorrida, pasto, ganaderia, zona Iropicaltemporada delIuvias, Âfrica.

Vent de poussière levée à partir des jeunes culturesde colon. Etat du Goi6s, Brésil.LVii

Pâturage de 15 ans de Bracharia decumbensen premier plan, pivot d'irrigation sur soja

au second plan. Termitières marquéesaprès traitement insecticide. Saison sèche,Etat du Goi6s, Brésil.M. Brossard

La biomasse racinoiJe px. .6lémentimportant de la cIynoM.'-1a rnotiite organiqdu sol dons le cycle ~"'re1othère.C. Floret

n018 - JUin 1998

Spécialsols tropicaux