Intensification agro-écologique de la production agricole - Jean-Luc Chotte & Dominique Masse
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Intensification agro-écologique de la production agricole Quelques éléments de contexte • Population • Climat futur et ses impacts potentiels 2
Forte urbanisation • Indice d’attractivité des marchés (Cour, 2001) • Relation avec densité de la population rurale et la productivité agricole • Importance des agricultures « péri- urbaines » dans le développement économique D’après Cour, J. M. 2001. The Sahel in West Africa: countries in transition to a full market economy. Global Environmental Change 11:31- 47. 4
Agriculture et Sécurité alimentaire • Projection Population ×1000) 50000 démographique = Burkina Faso 45000 doublement de la Sénégal population d’ici 2050 40000 Burkina Faso - Urbaine • Nourrir la population : 35000 Sénégal - Urbaine sous alimentation de 33% 30000 de la population sub- 25000 saharienne 20000 • Urbanisation : 42% au 15000 Sénégal, 25% au Burkina 10000 Faso en 2010 5000 0 2010 2020 2030 2040 2050 5
Développement économique • Moteur de croissance : « Investissement dans le développement agricole deux fois plus efficace qu’un investissement hors agriculture » (Banque Mondiale) • Le développement de l’agriculture peut – engendrer un excédent financier, – libérer de la main-d'œuvre pour d’autres secteurs – assurer un approvisionnement alimentaire stable à des prix abordables; – stimulant pour la demande d’autres biens et services 6
Augmenter la production agricole Production (M tonnes) Rendement (t/ha) Surface cultivée (M ha) Burkina Faso 2 3 3 Maïs Maïs Maïs Mils Mils Mils Sorgho 2 2 Sorgho Sorgho 1 1 1 0 0 0 1960 1980 2000 1960 1980 2000 1960 1980 2000 Sénégal 2 3 3 Maïs Maïs Maïs Mils Mils Mils 2 2 Sorgho Sorgho Sorgho 1 1 1 0 0 0 1960 1980 2000 1960 1980 2000 1960 1980 2000 7 Données FAOSTAT
Changements climatiques: focus sur l’Afrique de l’Ouest Un contraste entre l’Ouest et le Centre du Sahel Sahel Ouest Centre Des baisses de rendement plus importantes à l’Ouest Différences de rendement moyen entre [2031-2060] et [1960-1990] Une hausse de la variabilité des rendements à l’Ouest Différences de coefficient de variation entre [2031- 2060] et [1960-1990] 8 Sahel Ouest Centre Sultan et al. (2014)
Changements climatiques: quels effets sur les cultures ? Des impacts négatifs attendus sur les rendements ! GIEC, 2015 AR5 9
Changements climatiques: quels effets sur les cultures ? Des impacts négatifs sur la durée de la saison de culture Thornton et al. (2010) Proc. Projection 2090 à partir National Academy Science de 18 modèles Longueur de la période de culture (%) + 4°C >20% loss 5-20% loss No change 5-20% gain >20% gain 10
Changements climatiques: quels effets sur les cultures ? 11
Intensification agro-écologique de la production agricole Agro-écologie de quoi parle-t-on ? 12
Agro-écologie de quoi parle-t-on ? Comment ? • Agriculture de conservation, agriculture raisonnée, agriculture durable, agriculture biologique, … biodynamie, permaculture • Agro-écologie (Gliessman, Altieri) – Approche « scientifique » S’appuyer sur les savoirs et les méthodes de l’écologie moderne pour concevoir et gérer des agroécosystèmes = Agriculture écologiquement intensive ou ingénierie écologique – Approche « pratiques » Disposer de pratiques agricoles innovantes et éprouvées, généralement en se basant sur les savoirs locaux et empiriques des agriculteurs ainsi que le partage de ce savoir – Approche « transformation sociale » : Mouvement social environnementaliste issu du conteste des méfaits de l’agriculture industrielle notamment autour de ses impacts environnementaux, mais également autour des impacts sur la distribution des richesses produites au détriments des petites exploitations 13
Une agriculture écologiquement intensive ou intensification écologique • Ingénierie écologique – Elaborer de nouveaux écosystèmes durables dans lesquels les sociétés humaines s’intègrent avec leur environnement naturel au bénéfice des deux (Mitsch & Jorgensen, 2003. Ecological Engineering 20:363-377) – Inspirés de, ou basés sur, des mécanismes qui gouvernent les systèmes écologiques (auto-organisation, diversité élevée, structures hétérogènes, résilience, par exemple) • Se mettre au carrefour de l’écologie et de l’agronomie – Les systèmes agricoles analysés comme des écosystèmes. – Comprendre le fonctionnement des agroécosystèmes, et définir en quoi ils obéissent aux théories écologiques existantes et en quoi ils en génèrent de nouvelles. – Une ingénierie agro‐écologique qui cherchera à mieux accorder les régulations naturelles et les interventions humaines, pour concevoir des agro‐écosystèmes plus durables. 14
Concepts écologiques et agronomie Replacer la biodiversité au sein des systèmes et territoires agricoles pour accroitre la flexibilité et la résilience des systèmes. Exploiter les interactions biologiques Utiliser la biodiversité L’organisation spatiale des parcelles, Réduire les pertes. Et limiter les des ateliers de production, des recours à des intrants extérieurs. espaces interstitiels, des Meilleure efficience des infrastructures écologiques sont des régulateurs Gérer Boucler les nutriments, de la lumière. paysages et cycles C, N, Combiner une série de leviers biologiques pour préserver les agronomiques : fixation habitats (auxiliaire des cultures, territoires P, etc. biologique d’azote, matière pollinisateurs) et réguler les flux organique des sols, recyclages et biogéochimiques, d’eau et de valorisation des déchets, matière, préservant ressource en sol intégration agriculture et élevage et en eau. D’après colloque Agroécologie et recherche 15 INRA, Paris, Février 2014
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur la biodiversité Gérer les microorganismes du sol : rhizobium, mycorhizes Cultures annuelles Plantes pérennes : afforestation 300 Rendement kg.ha-1 250 Non inoculé 200 +Mycorhizes 150 +Rhizobium 100 50 0 Deck Dior Deck2 Dior2 Jujubier non inoculé Jujubier inoculé Effet de l’inoculation de niébé sur la Station de Recherche et de Effet bénéfique de l’inoculation avec le Démonstration à Ouarkhokh (T Wade champignon mycorhizien Glomus et al.) aggregatum sur des plants de jujubier (Ziziphus mauritiana) âgés de 4 mois en serre. © Amadou Ba 16
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur la biodiversité 17
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur la biodiversité Associer des plantes cultivées pour intensifier la production agricole Utilisation efficiente des ressources naturelles (eau, nutriments) Gestion des pathogènes et des adventices Expérimentations à Niakhar en 2016 association mil et niébé (deux densités) en champ de case. (Thèse de M Mbengue, en cours) 18
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur la biodiversité Associer des plantes cultivées pour intensifier la production agricole Réduire les engrais chimique : facilitation chickpea Olsen P (mg kg-1) C 10 d. wheat B c pot 5 b A exp. a bulk soil 0 sole intercropped intercropped sole wheat / chickpea / wheat chickpea Greater increase in available P in the rhizosphere of chickpea than durum wheat, especially when intercropped, in a P-poor luvisol (unfertilized P0 - INRA Toulouse) (Betencourt, Duputel, Colomb, Desclaux & Hinsinger 2012 – Soil Biol. Biochem. 46) 19
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur la biodiversité Associer des plantes : agroforesterie Diakhate et al 2013 European Journal of Soil Biology 57:35-41 Guiera senegalensis & Piliostigma reticulatum : arbustes dans les champs cultivés Sous Mil + arbustes => diversité microbienne et nématofaune modifiée (programme PIRE-NSF)) 20 P. reticulatum facilite l’établissement des plantations de manguiers
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur la biodiversité Associer des plantes : agroforesterie Un système de culture avec des ligneux ? (R Lamar et al 2012 Field Crops Research 132 158–167) 21
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur le cycle des matières Recycler les matières organiques dans les systèmes agro-syclo-pastoraux 22
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur le cycle des matières Intégration agriculture élevage Améliorer l’efficience de transfert des nutriments Limiter les pertes 23 Rufino et al 2006. Agriculture, Ecosystems & Environment 112:261-282
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur le cycle des matières Intégration agriculture élevage Elevage divaguant Elevage d’emmbouche Aliments concentrés (Nac) Viande SysI/SysIA (Ncroît) Vente animaux Bouses+Refus (NFim) (Ncroît) consommée (NPc) Paille Fumier mature Paille exportée Paille (NFmat) Grains Grains (NGr) (NPexp) exportée (NGr) (NPexp) • le fumier couvert permettrait un gain d’efficience de 39 % grâce à une minéralisation plus rapide de l’azote organique et une limitation de la volatilisation. • L’enfouissement permettrait un gain d’efficience azotée agronomique de l’ordre de 15% pour 1 T de MS apporté jusqu’à 100% pour 6,7 tMS apportée, (limitation de la volatilisation, protection contre le vent et le soleil, mise à disposition plus rapide au niveau du système racinaire 24 D’après Vayssières et al UMR SELMET CIRAD
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur le cycle des matières Amendements ligneux PhD Georges Felix. Projet Connessa & WASSA) 25
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur le cycle des matières Concentrer les ressources eau et nutriments : le zaï 26
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur le cycle des matières Concentrer les ressources eau et nutriments : le zaï • Contrôle de l’eau à l’échelle du bassin versant : cordons pierreux • Besoins de matières organiques. Importance des fosses fumières • Force de travail 75 Large Farm Size 50 Small Farm Size 25 0 B-Y BW LG Masse et al 2009. Ecological Engineering: from Concepts to Village Applications, Paris 2009 9:124-129. 27 % of fields with « zaï » practices
Intensification agro-écologique de la production agricole Agir sur le cycle des matières Concentrer les ressources eau et nutriments : le zaï •Augmentation des surfaces cultivés • Changement environnemental Régénération des paysages « Zipellé » +20 ans « zaï forestier »
Intensification agro-écologique de la production agricole Maitriser les paysages Flux de MO et transfert de fertilité La jachère : fixation verticale de carbone L’élevage : redistribution horizontale de carbone Manlay et al 2004. Agricultural Systems 79:55-81 29
Intensification agro-écologique de la production agricole Maitriser les paysages Maitriser les ravageurs de culture Mosaïque de cultures et d’espaces non cultivés. Présence de l’arbre dans les paysages Levier de régulation des populations d’insectes ravageurs des cultures D’après les travaux de Brévault, Soti & Clouvel (CIRAD), et Thiaw (ISRA) 30
Intensification agro-écologique de la production agricole Des contraintes et des adaptations environnementales … des contraintes et des adaptations sociales Début du 20ème siècle Contraintes Croissance démographique - Augmentation des surfaces cultivées - Diminution de la taille moyenne des champs Milieu du 20ème siècle - Manque de terres cultivables Dérégulation de la filière arachide - Arrêt des subventions - Diminution des revenus monétaires - Pauvreté et processus d’adaptation plus ADAPTATION difficile Ajustement par une intensification des terres cultivées Fin du 20ème siécle - Diminution de la durée de jachère, mise en culture des bas-fonds - Prêt de terre Ajustement technique - Traction animales - Simplification des systèmes de culture - Dissociation agriculture élevage Ajustement social - Migrations temporaires 31 - Revenus non agricoles D’après R Lalou, IRD, LPED
Intensification agro-écologique de la production agricole Une approche holistique et participative Confronter savoirs locaux et scientifiques Méthodes participatives « Task Force » multi-acteurs pour la promotion de l'Agroécologie au Sénégal (TaFAé) Audouin et al. 2015. in Sultan et al (eds) « Les sociétés rurales face aux changements environnementaux en Afrique de l’Ouest ». Editions de l'IRD, Marseille. 32
Merci de votre attention Intensification agro- écologique de la production agricole Jean-Luc Chotte & Dominique Masse 33
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