Analyse des facteurs de variabilité des performances agronomiques et économiques des cultures et de l'évolution de la fertilité des sols dans les systèmes culturaux intégrant les légumineuses en milieu soudanien du Burkina Faso : approche expérimentale chez et par les paysans

Coulibaly Kalifa. 2012. Analyse des facteurs de variabilité des performances agronomiques et économiques des cultures et de l'évolution de la fertilité des sols dans les systèmes culturaux intégrant les légumineuses en milieu soudanien du Burkina Faso : approche expérimentale chez et par les paysans. Bobo-Dioulasso : UPB, 165 p. Thèse de doctorat : Systèmes de production végétale. Science du sol : UPB

Titre anglais : Analysis of variability of agronomic and economic performances of crops and the evolution of soil fertility in cropping systems including legumes in the Sudanese region of Burkina Faso: experimentation to the and by farmers approach.

Encadrement : Sedogo, Michel P. ; Vall, Eric ; Nacro, Bismarck H.

Résumé : La zone Ouest du Burkina Faso se caractérise principalement par les rotations coton-céréale et un élevage extensif. Les légumineuses, malgré leur rôle reconnu en termes d'amélioration de la performance des systèmes de culture à base de céréales, occupent une place marginale dans les assolements. Les objectifs de cette thèse étaie nt de faire l'état de l'évolution de la fertilité des sols et de déterminer les facteurs de variabilité des performances du maïs et des légumineuses (niébé, mucuna) en fonction des systèmes de culture par des expérimentations conduites chez et par le paysan (ECPP). L'étude a é té conduite en 2010 avec 94 paysans et en 2011 avec 88 paysans suivant une démarche de recherche action incluant l'expérimentation chez et par les paysans (ECPP) dans 7 villages de la province du Tuy. Un diagnostic de la fertilité des sols a été réalisé et des indicateurs de fertilité ont été reliés aux productions du maïs, du niébé et du mucuna. Des expérimentations sur les cultures pures du niébé et du mucuna et sur les associations maïs/niébé et maïs/mucuna ont été conduites par les paysans en vrai grandeur. Les variables liées aux caractéristiques des exploitations, les variables agronomiques et les variables économiques ont été déterminées. Les résultats indiquent que la démarche d'analyse de données associant successivement une analyse en composantes principales (ACP), une classification ascendante hiérarchique (CAH), une analyse factorielle discriminante (AFD) et une analyse de variance (ANOVA), permet de prendre en compte la diversité des pratiques dans le cadre d'ECPP et de tirer les enseignements utiles pour concevoir dans des condit ions d'incertitudes, des innovations plus productives, écologiquement durables et acceptables par les paysans. Les données du diagnostic de fertilité confirment la baisse organique des sols suite à une exploitation continue des terres (avec des teneur en C de 3,41 % pour les sols non cultivés contre 0,79 % pour les sols dont l'âge de mise en culture varie entre 1 et 10 ans et 0,48 % pour les sols dont l'âge de mise en culture est supérieur à 30 ans). Toutefois, elles suggèrent comme résultat nouveau, un relèvement de la teneur en phosphore (P) assimilable des sols suite aux apports continus d'engrais chimique. La dégradation organique et l'enrichissement en P assimilable qui pourraient aller de pair, rendent complexe la notion de fertilité des sols. Ainsi, la baisse organique du sol ne serait pas automatiquement suivie de la baisse de rendement de certaines cultures (maïs, légumineuses) sensibles au phosphore. Nos recherches révèlent que les facteurs de variabilité des performances agronomiques et économiques des cultures pure des légumineuses et des cultures associées maïs/légumineuses, sont : les dates de semis, les conditions d'humidité du sol pendant le semis, les densités de peuplement, les dates de sarclage, les apports d'engrais (NPK et urée) dans les meilleurs délais et l'effet résiduel des précédentes fertilisations minérales. Les données sur les cultures pures de légumineuses indiquent que le niébé (légumineuse locale) est sensible à l'arrière effet de la précédente fertilisation contrairement au mucuna (légumineuse introduite) qui aurait plus de capacité à améliorer la fertilité des sols avec une quantité d e N accumulé plus élevée que celle des autres systèmes de culture. Les cultures pures de légumineuses peuvent constituer des sources de revenus pour les exploitations agricoles avec des marges brutes pouvant atteindre 156 479 ± 41 828 FCFA/ha pour le niébé et 64 918 ± 11 937 FCF A/ha pour le mucuna. Cette modalité d'insertion des légumineuses se trouve limitée par le problème d'espace cultivable et d'opportunité de marché dans la zone. La modalité associant les légumineuses au maïs, sans entrainer une augmentation significative du temps de travail, présentent l'avantage de faire des économies de l'espace (LER variant entre 1 et 1 ,46) par rapport aux cultures pures du maïs (LER < 1) et de légumineuses (LER < 1), de diversifier les produits agricoles sur la même parcelle et d'assurer une gestion durable de la fertilité du sol par la fixation de N atmosphérique par les légumineuses. Pour soutenir ces performances agronomiques et économiques de ces associations maïs/légumineuse et faciliter leur adoption et appropriation par les paysans, il conviendrait d'insérer les légumineuses dans des chaines de valeur pour lever les contraintes d'acquisition des intrants et pour créer des opportunités de marché.

Résumé (autre langue) : The Western zone of Burkina Faso is characterized mainly by cotton-cereal rotations in pure stands and insufficient soil mineral and organic in puts. This mining soil management combined with climatic risks and extension of fertilizer dependant crops (i.e., cotton and maize) induce a progressive decline of soil fertility. The unfavorable socio-economic conditions (increase of the chemical products costs, weak performance of the services of support) make vulnerable the small farms. This thesis objectives were to make the state of soil fertility and to determine the factors of variability of maize and legumes plants (cowpea, mucuna) performances according to the farming systems by experimentation to the and by farmers (ETBF). The study was led in 2010 with 94 farmers and in 2011 with 88 farmers according to the step of experimentation to the and by farmers (ETBF) in 7 villages of Tuy province. Secondly, a diagnosis of soil fertility was carried out in order to link some soil fertility indicators to maize, cowpea and mucuna yields. The tests of cowpea and mucuna sole crops and of maize/cowpea and maize/mucuna intercrops were led by the farmers in real situation of cropping. The variables related to the exploitations characteristics, the agronomic variables and the economic variables were determine d. The results indicated that the analysis approach of data associating successively: (i) Principal component analysis (CPA); (ii) ascendant hierarchic classification (AHC); (iii) factorial discriminate analysis (FDA); and (iv) variance analysis (ANOVA), took into account the diversity of the practices within the framework of ETBF. Furthermore useful lessons were deduced relating, to social and climatic uncertainties, future more productive innovations which would be ecologically sustainable and economically acceptable for farmers. The data of soil fertility diagnosis confirmed that soil organic matter decreased during continuous cropping patterns but with an unexpected increase of assimilable phosphorus content of the topsoil due to continuous supply of chemical fertilizer. The concomittent organic degradation and P assimilable enrichment of the topsoil returned complex the concept of soil fertility. Thus, the soil organic decrease would not be automatically followed by yield decrease, particularly concerning sensitive-phosphorus crops such as maize and legumes. Our research indicate that the factors of variability of the agronomic and economic performances of sole cropping of legumes plants and the intercropping maize/legumes are: dates of sowing, conditions of soil moisture during sowing, plants densities, dates of weeding, time of application of manure (NPK and urea) and the residual effect of the preceding mineral fertilizations. Sole legumes crops indicated that cowpea (local leguminous) was sensitive to the back effect of the preceding fertilization contrary to mucuna (introduced legume) which proved a higher ability to improve soil N supply due to higher above-ground N accumulation Legume sole crops could also provide incomes tor farmers with gross margins being able to reach 156 479 ± 41 828 FCFA/ha for cowpea and 64 918 ± 11 937 FCFA/ha for mucuna. This way of leguminous insertion at the farm level seemed to be limited by the scarcity of cultivable land and market opportunity in these concerned areas. Intercropping with maize showed another promising insertion of legumes' insertion. Without involving a significant increase in working time, intercropping provided advantages concerning land valorization (nearly 50 %) compared to sole cropping of maize and legumes. This diversification of agricultural products at the farm level would ensure a sustainable management of soil fertility due to free atmospheric fixing N by leguminous. To support these agronomic and economic performances of these intercrops and to facilitate their adoption and appropriation by the farmers, it should be recommended to insert legumes with a value chain approach in creating opportunities of livestock fodder products and grain market opportunities.

Mots-clés Agrovoc : système de culture, pratique culturale, rendement des cultures, rotation culturale, fertilité du sol, structure agraire, culture associée, Zea mays, Gossypium, élevage extensif, matière organique du sol

Mots-clés géographiques Agrovoc : Burkina Faso

Mots-clés libres : Expérimentation chez et par les paysans, Systèmes de culture, Maïs, Légumineuse, Fertilité du sol, Burkina Faso

Classification Agris : F08 - Systèmes et modes de culture
P35 - Fertilité du sol
E90 - Structure agraire

Champ stratégique Cirad : Axe 1 (2005-2013) - Intensification écologique

Auteurs et affiliations

• Coulibaly Kalifa, UPB (BFA)

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/584635/)

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