Intensification écologique des sols cultivés

• Contexte et enjeux de l’agriculture en Afrique de l’Ouest

• Le projet de laboratoire mixte international

12/07/2011 1

Agriculture et Sécurité alimentaire• Nourrir la population :

sous alimentation de 33% de la population sub-saharienne

• Projection démographique = doublement de la population d’ici 2050

• Urbanisation : 42% au Sénégal, 25% au Burkina Faso en 2010

2

2010 2020 2030 2040 20500

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

40000

45000

50000Population ×1000)

Burkina FasoSénégalBurkina Faso - UrbaineSénégal - Urbaine

3

Une 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

Changements climatiques

4

Figure 10.8

Réchauffement très important aux pôles. Les continents sont plus chauds que les océans Accentuation des évènements extrêmes : risques climatiques accrues

• 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

Développement économique

5

Augmenter la production agricole

1960 1970 1980 1990 2000 20100

1

2MaïsMilsSorgho

6

1960 1970 1980 1990 2000 20100

1

2MaïsMilsSorgho

1960 1970 1980 1990 2000 20100

1

2

3MaïsMilsSorgho

1960 1970 1980 1990 2000 20100

1

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3MaïsMilsSorgho

1960 1970 1980 1990 2000 20100

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3

MaïsMilsSorgho

1960 1970 1980 1990 2000 20100

1

2

3MaïsMilsSorgho

Production (M tonnes) Rendement (t/ha) Surface cultivée (M ha)

Sénégal

Burkina Faso

Augmenter la production agricole• Augmenter les surfaces cultivées

– 12 % de la surface du globe est cultivé, 36% des terres considérées propices à la production agricole

– Projection (Agrimonde INRA CIRAD) : Progression des terres cultivables mondiales d’ici 2050 : 23%, +6,8 millions d’ha par an, Essentiellement en Afrique sub saharienne +58 à 76%

• Augmenter les rendements– Fertilité des sols– Améliorer les plantes : sélection variétale– Gestion de l’eau : terres arables irriguées en Afrique 7 % dont 40% en Afrique

du Nord– Contrôler les pathogènes pendant la culture (20 à 40 % de pertes par

rapport au potentiel) et après la récolte (12% de pertes jusqu’à 50% pour les fruits et légumes)

7

Gérer la fertilité des sols

8

Consommation d’engrais kg/ha de terres arables

9

Faible consommation d’engrais

« Faux engrais » Jusqu’à 35% d’engrais non conformes sur certaines formules commerciales !

Intensification Ecologique des Sols Cultivés en Afrique de l’Ouest

« IE SOL »

Proposition de LMI soumise par

LNRPV – Institut Sénégalais de Recherches Agricoles (porteur principal Sud)UFR Sciences de la Vie et de la Terre – Université de Ouagadougou

UMR Eco&Sols– IRD/INRA/CIRAD/SUPAGRO

Associés à

GRN/SP–INERAENSA- Université de Thiès.

Biologie Végétale – Université Cheikh Anta DiopAMA US IMAGO –– IRD

12/07/2011 10AG UMR ECO&SOLS 2011 - D MASSE - Atelier Chantier Afrique de l'Ouest

ApprovisionnementAliments et fibres

Ressources génétiquesProduits biochimiques et

pharmaceutiquesRessources environnementales

CultureDiversité et identité culturelles

EcotourismeSupport

Production primaireProduction d’oxygène

Formation etrétention des sols

Recyclage des nutriments

Le sol un milieu complexe

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RégulationQualité de l’air

Régulation du climatContrôle de l’érosionPurification de l’eau

Traitement des déchetsRégulation de maladies

DétoxificationContrôle biologique

MO

Matièreminérale

Fonctions de la diversitéDécomposition, Minéralisation / protection, Nitrification / dénitrification, Biodisponibilité C, N, P, Stabilité agrégats,

Détoxification

Enjeux scientifiques pour une amélioration de la productivité des sols cultivés

• Développer le concept de l’intensification écologique– Ecological engineering « the environmental manipulation by man using

small amounts of supplementary energy to control systems in which the main energy drivers are still coming form natural sources » Odum et Odum (2003)

– Développement des écosystèmes durables qui ont à la fois une valeur humaine et écologique Mitsch and Jorgensen (2003)

– L’intensification écologique vise à la conception d’une agriculture productive et durable, plus économe en intrants et moins nocive pour l’environnement Griffon 2006

– L’Agroécologie est l’application des concepts et principes écologiques à la conception et la gestion durable des agroécosystèmes. Altieri (1995)

• Approche scientifique fondée sur l’écologie et approche expérimentale pratique mais également des théories écologiques.

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Enjeux Institutionnels• Recherche en science du sol en AO• Visibilité internationale des recherches

nationales• Renouveler l’enseignement supérieur autour

de la science du sol• Intégrer chercheurs et utilisateurs de la

recherche

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Objectifs du LMIRéunir des chercheurs, enseignant-chercheurs, ingénieurs et techniciens autour de plate-formes techniques et expérimentales au Sénégal et au Burkina Faso pour

1) Faire émerger un consortium de recherche et d’enseignement à l’échelle régionale autour de la gestion intégrée des sols dans les écosystèmes,

2) Mener des recherches sur le fonctionnement biologique des sols en vue de l’intensification écologique de ses capacités de production et de services écosystémiques rendus, et

3) Contribuer à la formation supérieure en écologie pour le développement d’une ingénierie écologique dans la gestion des sols et des agroécosystèmes.

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Quelles équipes ?• Une base issue d’un partenariat traditionnel de longue date

entre IRD, ISRA, UCAD, INERA, UO auquel s’ajoute d’autres équipes ENSA Thiés, LAMA

• Bi-pôle Sénégal-Burkina Faso pour une meilleure • L’enseignement supérieur

– UCAD (Département Biologie Végétale) : Ecologie.– Université de Thiès, ENSA (Départements Science du Sol et Production

végétale) : Agronomie– Université de Ouagadougou (UFR SVT) : Pédologie

• La Recherche– Les universités – UMR Eco&sols (IRD-INRA-CIRAD-SupAgroM): Cycles Biogéochimiques et

bio-fonctionnement du Sol– ISRA (LNRPV) : Agriculture, gestion des MO, Système de production, Sol– INERA (Laboratoire SEP): Sciences du sol

• L’Appui à la recherche– LAMA (US IMAGO) ; laboratoire d’analyses des sols et des végétaux

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Tâche 1 : Recherche• Processus écologiques, cycles biogéochimiques dans les

sols et impacts environnementaux.– Productivité, viabilité et flux des matières organiques. – Biodiversité des sols et de ses fonctions face aux

changements climatiques• Adaptation et intensification écologique des systèmes

de culture– Intensification des pratiques culturales traditionnelles (ex zaï)– Valorisation des déchets en agriculture– Nouveaux amendements organiques : BRF, Biochar,– Associations culturales, agroforesterie

• Indicateurs écologiques de qualité des sols dans le contexte des changements globaux – Biodiversité microbienne dans nouvelles agricultures– Externalités négatives

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Projets de recherche actuels• CORUS

– Valorisation agricole des déchets urbains ou industriels : impact sur la qualité des sols et amélioration des pratiques culturales de fertilisation organique. VALAGRIDUS

• FSP RIPIECSA– Vulnérabilité des sols face aux changements climatiques VULSOL– Impacts potentiels de l’introduction de Jatropha curcas L. dans un contexte de

variabilité et changement climatiques JATROPHA• ANR

– Intensification écologique des Systèmes de production Agricoles par le Recyclage des Déchets. ISARD

• UE– Innovative management of Acacia senegal trees to improve resource productivity

and gum-arabic production in arid and semi-arid sub-Saharan Africa. ACACIAGUM

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Les projets / suite• NSF

– Partnerships for International Research and Education (PIRE)- Hydrologic Redistribution and Rhizosphere Biology of Resource Islands in Degraded Agroecosystems of the Sahel. PIRE

• UMR– Effets des bois et raméaux fragmentés sur les propriétés des sols et les

rendements des cultures (Gampéla, Dapélogo, Kindi, Tougou, Bobo-Dioulasso). BRF

– Pratiques de conservation des eaux et des sols par les pratiques de zaï. ZAI– Amélioration, réhabilitation des sols par les amendements : Application du

charbon vert (Biochar) à l’augmentation de la productivité des sols . BIOCHAR• CORAF

– Externalités négatives de l’intensification des sols cultivés en milieu périurbain : méthodes et outils d’évaluation et pratiques alternatives EXTERNEG

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Tâches• Tache 2 « Renforcement des

compétences »– Formation supérieure : modules d’enseignements ou séminaires– Formation continue : écoles chercheur, formations techniques de

laboratoire

• Tache 3 « Soutien aux activités de recherche »– Des agrosystèmes de référence– Plate forme technologique (Biologie moléculaire, Ecologie

microbienne et enzymologie, Modélisation = LEMSAT) + LAMA (Laboratoire de service) et renforcement du laboratoire de science du sol de l’UFR SVT à l’Université de Ouagadougou

– Cellule Démarche qualité• Tache 4 « Animation, organisation »

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12/07/2011 20AG UMR ECO&SOLS 2011 - D MASSE - Atelier Chantier Afrique de l'Ouest

Co-construction de socio-

écosystèmes durables

Recherche

Agriculteurs

Organisations de producteur

Institutions politiques

Universités

ONG

PPR : Sociétés rurales Environnement Climat