Essais de la culture intercalaire du maïs/de légumineuses

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Les agriculteurs se battent souvent pour maintenir la capacité productive de leurs sols, en particulier dans les zones où ils manquent de terres pour une période de jachère (repos) entre les productions agricoles. Les légumineuses  servant d’engrais verts/cultures de couverture (EVCC) peuvent être utiles; en association avec des bactéries rhizobiennes, les légumineuses convertissent l’azote de l’air en une forme que les plantes peuvent utiliser. De nombreuses légumineuses tropicales ont des systèmes radiculaires profonds et étendus qui peuvent absorber des éléments nutritifs qui passent par lessivage au-delà des zones racinaires des autres cultures. Ainsi, même sur un sol pauvre, elles peuvent produire du paillis végétal en abondance, riche en éléments nutritifs. Lorsqu’il est laissé dans le champ, ce paillis crée la matière organique du sol et la fertilité. Les légumineuses aident également à supprimer les mauvaises herbes et, selon les espèces, produisent des haricots et des feuilles pour la consommation humaine et/ou animale. Bien que ces avantages soient bien reconnus, l’avantage des EVCC pour les petits agriculteurs dépend de la manière dont ils sont intégrés dans les systèmes de culture des petits exploitants.

Dans EDN 133 nous avons décrit une stratégie de culture intercalaire de céréales/légumineuses dans laquelle deux rangées de céréales sont alternées avec quatre rangées de légumineuses. Cette séquence de semis en « 2: 4: 2 » est le résultat de recherches menées par l’Institut international d’agriculture tropicale (IITA) et des partenaires nationaux, avec le niébé comme légumineuse et le maïs ou le sorgho comme céréale (Ajeigbe et al. 2010). La configuration de plantation minimise la compétition pour la lumière. Il est mieux adapté aux zones où le rendement de la légumineuse justifie de consacrer moins de superficie à une culture céréalière. Des recherches menées à ECHO en Floride ont montré que le système pouvait intégrer d’autres légumineuses en dehors de la culture du niébé avec le maïs, y compris celles qui avaient des couverts plus élevés que le niébé, comme le haricot (Canavalia ensiformis).

Après avoir fait des lectures sur la stratégie 2: 4: 2 dans EDN 133 et visité les parcelles de recherche de Floride, Plant With Purpose a exprimé son intérêt à travailler avec ECHO sur un protocole que les agriculteurs de la République Démocratique du Congo (RDC) pourraient utiliser pour tester le système du 2: 4: 2. Tim Motis et Stacy Reader ont correspondu avec les partenaires de Plant With Purpose en RDC, développant ensemble un moyen permettant aux agriculteurs de comparer l’approche du 2: 4: 2 au maïs cultivé traditionnellement en utilisant un modèle de l’école pratique d’agriculture (EPA). Leur expérience est partagée ici, à la fois pour communiquer des informations actualisées sur le rendement du 2: 4: 2 en dehors de la Floride, et pour présenter un moyen par lequel les agriculteurs mènent leurs propres recherches.

À propos de l’approche des écoles pratiques d’agriculture

Des techniques telles que la séquence de semis en 2:4:2 ont démontré de multiples avantages pour les agriculteurs. L’un des défis du développement communautaire est de partager efficacement l’information sur une nouvelle pratique, puis de créer un forum où les agriculteurs peuvent acquérir une compréhension approfondie de la pratique et l’adapter à leur contexte local.

L’EPA est une approche participative où chaque personne impliquée est simultanément à la fois apprenante et enseignante. Les modèles traditionnels de formation agricole impliquent des experts partageant leurs connaissances avec les agriculteurs, de sorte que les informations circulent dans une seule direction. En revanche, l’EPA cherche à mettre les agriculteurs et les instructeurs sur un pied d’égalité, afin que chacun puisse partager les connaissances, et l’information circule de façon multidirectionnelle. L’EPA présente également les idées d’essais simples sur le terrain, d’observations formelles sur le terrain et d’innovations pratiques. L’EPA met l’accent sur des essais locaux dans des champs réels, plutôt que dans un centre spécialisé avec des équipements et des conditions spécialisés. Ce type de recherche est relativement peu coûteux et peut être géré par des responsables communautaires et des animateurs ayant bénéficié d’une formation de base.

Une EPA-type comprend un groupe de 20 à 30 agriculteurs qui se rencontrent régulièrement. Les membres du groupe décident combien de fois ils se rencontreront; en général, ils se réunissent chaque semaine ou chaque mois selon la nature de l’essai. Un agriculteur volontaire accepte de céder une petite parcelle de terrain dans son champ pour l’essai. Tous les agriculteurs membres du groupe travaillent ensemble pour planifier, établir, entretenir et récolter l’essai, généralement avec l’encadrement et la formation d’un animateur ou d’un technicien. La parcelle est généralement divisée en deux, avec une section pour le traitement soumis à l’essai (par exemple, une culture d’engrais vert) et l’autre section servant de témoin. Le témoin devrait être bien connu de tous les participants et fournir un cadre de référence à partir duquel les résultats du nouveau traitement peuvent être comparés. Un processus d’observation semi-structuré, également connu sous le nom d’analyse de l’agroécosystème (AAES) peut aider à guider les observations régulières des agriculteurs.

Méthodologie

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Cartes montrant l’emplacement du bassin versant de Kakumba en RDC

Le bassin versant de la Kakumba est situé au Sud-Kivu, à l’est du Congo, dans le territoire d’Uvira (figure 1). Il fait partie du bassin versant plus large du fleuve Congo et se jette dans le lac Tanganyika. Environ 20 000 personnes vivent dans cette région, la plupart d’entre elles dépendant de l’agriculture comme principale source de revenus.

La culture intercalaire 2:4:2 de maïs et de légumineuses était nouvelle pour la communauté, donc avant de rencontrer les agriculteurs, Plant With Purpose et ECHO ont développé un processus étape par étape que les animateurs de l’EPA pouvaient facilement communiquer aux agriculteurs, et que les agriculteurs pouvaient ensuite reproduire. Pour minimiser les obstacles à la communication, le plan de recherche contenait des illustrations dessinées à la main (Figure 2) avec des instructions traduites en swahili. Le protocole prévoyait des semences disponibles localement (des céréales et des cultures EVCC) et des engrais, afin de minimiser les coûts pour les agriculteurs. Une unité de mesure connue, de taille appropriée (qui devait être petite compte tenu de la petite taille de la parcelle) basée sur le volume, appelée kigoz (Figure 3), a été identifiée pour quantifier la production de grain. Un kigoz de grain de maïs ou de niébé pèse environ 0,67 kg. Cela signifiait que les agriculteurs participants n’avaient pas besoin d’acheter et d’étalonner des balances ou de transporter leur récolte à un endroit centralisé pour le pesage. Un questionnaire a été élaboré pour guider et noter les observations des agriculteurs. Nous avons minimisé les besoins de main-d’œuvre en limitant la collecte de données aux observations des agriculteurs et au rendement en grain.

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Illustrations dessinées à la main de la préparation du sol (désherbage [A] et application du compost [B]), ensemencement (C) et récolte (D).
bidon-type Kigoz de mesure
Un bidon-type Kigoz de mesure

Lors des essais d’EPA, les agriculteurs rencontrent normalement un facilitateur ou un technicien de Plant With Purpose, discutant ensemble des différentes options et décidant de ce qu’ils veulent tester. Les groupes d’agriculteurs de Kakumba tiennent régulièrement des EPA sur divers thèmes tels que la conservation des sols, l’amélioration des variétés de cultures, et les pratiques de fertilité des sols. Comme la conception de l’essai 2:4:2 était déjà bien définie, la discussion a porté cette fois davantage sur les groupes intéressés, sur les volontaires qui allaient faire don d’une parcelle de terrain et sur ce à quoi ressembleraient les semis de maïs témoins. Les agriculteurs ont décidé que la légumineuse serait le niébé, communément appelé ngore dans la région de l’Uvira. Ils ont choisi le niébé, même s’il semble être sujet à certains dégâts causés par les ravageurs, qu’il n’est pas beaucoup cultivé, et que les semences sont actuellement chères. Cependant, comme les parcelles expérimentales étaient petites, les semences pour l’essai ont coûté peu. À l’avenir, les agriculteurs pourraient multiplier leurs propres semences s’ils veulent eux-mêmes essayer le système; de plus, si le niébé devient une culture plus répandue et cultivée plus largement, le coût des semences va diminuer. Des groupes d’agriculteurs, des animateurs et des techniciens ont travaillé ensemble pour mettre en place les essais.

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Activités de mesure (à gauche) et de binage (à droite) pour établir un essai 2: 4: 2.

Six groupes d’EPA distincts ont chacun établi un essai (Figure 4). Chaque site d’essai mesurait 12,6 m x 7,5 m, chaque site étant divisé en deux parcelles de 6,3 x 7,5 m. Une parcelle a été assignée au hasard au traitement témoin et l’autre au traitement du 2:4:2. Le traitement témoin consistait en un maïs cultivé de façon traditionnelle, avec des graines semées à un espacement approximatif de 50 cm x 80 cm et sans application d’engrais; ce n’est qu’au cours des dernières années que les agriculteurs du bassin versant de Kakumba ont commencé à utiliser du compost dans la culture du maïs. La parcelle du 2:4:2 contenait un mélange de maïs et de niébé – quatre rangées de niébé alternées avec deux rangées de maïs, avec des rangées espacées de 70 cm. L’espacement à l’intérieur des rangées était de 40 cm pour le niébé et de 30 cm pour le maïs. Les graines de maïs ont été semées dans des sillons peu profonds (creusés avec des houes), à une profondeur d’environ 15 cm. Avant de semer le maïs, on a placé une poignée de compost tous les 20 cm dans les sillons qu’on a légèrement recouvert.*

*NOTE: L’approche du 2:4:2, telle que décrite par l’IITA, utilise des engrais, en particulier pour le maïs. Les agriculteurs de la RDC n’avaient pas d’engrais NPK, ils ont donc utilisé du compost en lieu et place; un taux élevé a été utilisé pour compenser l’absence d’engrais NPK, mais les agriculteurs pourraient certainement expérimenter des taux plus faibles. Le but de l’essai était simplement de comparer deux systèmes de culture; une conception plus rigoureuse aurait pu inclure des traitements pour déterminer la contribution du fumier et du niébé au maïs.

Les rangées de niébé n’ont reçu aucun apport de fertilisation. L’ensemencement a été fait au début de la saison des pluies, durant les mois de novembre à décembre 2017. Les cultures ont été arrosées par les pluies; aucune irrigation n’a été utilisée.

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Agriculteurs observant des plants de maïs et de niébé sur un site d’essai 2: 4: 2.

Les agriculteurs des groupes d’EPA se rencontraient deux fois par semaine pour noter les dates de semis et de récolte, ainsi que des observations sur les ravageurs, les maladies, le sol, la croissance des cultures, le rendement en grain et le rendement général de chaque traitement (Figure 5). À la fin de la saison, chaque groupe a noté la quantité (nombre de kigozes) de maïs et de niébé récoltés. Le nombre de kigozes par parcelle a été converti en kilogrammes (kg), et les rendements finaux ont été exprimés en kg par hectare (ha) d’un système de culture traditionnel ou du système 2: 4: 2. À la fin de l’essai, les agriculteurs ont tenu des discussions de groupe (résumées ci-dessous) pour partager leurs réactions au système 2: 4: 2.

Rendements céréaliers

Rendement en grain de niébé

Les rendements en grains pour chaque groupe d’EPA sont résumés dans le tableau 1. La production de grain de niébé varie entre 213 et 638 kg / ha. Les rendements d’un site de Kalonge (géré par le groupe Umoja Wetu) et d’un site de Gomba (géré par le groupe Uamusho) dépassaient la moyenne de 100 à 500 kg / ha pour les régions tropicales d’Afrique (Madamba et al., 2006); la moyenne pour l’ensemble des six sites, 406 kg / ha, se situait dans la partie haute de cette fourchette. Une culture de niébé avec le système du 2:4:2 est capable de produire 800 kg ou plus de kg/ha (Ajeigbe et al. 2010) lorsqu’elle est fertilisée et protégée des insectes, donc ces résultats semblent prometteurs compte tenu de l’absence de fertilisation et de lutte antiparasitaire supplémentaires.

Tableau 1. Rendement en grain produit par le maïs seul ou le maïs combiné avec le niébé dans une séquence de semis en 2:4:2 (deux rangées de maïs alternées avec 4 rangées de niébé).

Rendement en grain produit par le maïs seul ou le maïs combiné avec le niébé

Dans de nombreuses régions d’Afrique, le niébé est cultivé sous des cultures de céréales ou de manioc. Avec l’approche 2:4:2, les agriculteurs peuvent toujours cultiver ces cultures au même moment, mais sans concurrence pour la lumière. Dans un système 2:4:2, 67% des rangées de culture sont occupés par des légumineuses. Avec leurs faibles besoins en éléments nutritifs, les agriculteurs peuvent utiliser la plus grande partie (sinon la totalité) de leurs engrais pour améliorer la culture de maïs. Cela dit, si un champ est pauvre en éléments nutritifs et en matière organique au départ, la croissance des légumineuses peut être optimisée avec des quantités modestes d’engrais organiques ou inorganiques. Les légumineuses ont besoin de phosphore pour permettre la fixation biologique de l’azote (Ssali et Keya 1983, Zahran 1999). Elles ont également besoin de niveaux suffisants d’autres éléments nutritifs essentiels aux plantes. Heureusement, comme nous l’avons déjà mentionné, de nombreuses légumineuses tropicales ont des systèmes racinaires profonds capables d’absorber des éléments nutritifs à partir de couches de sol qui peuvent ne pas être accessibles aux racines d’une culture céréalière. Le fait de laisser la biomasse de légumineuses sur le sol renvoie ces éléments nutritifs à la surface du sol, contribuant ainsi à maintenir les niveaux d’éléments nutritifs accessibles aux cultures.

L’utilisation de semences de variétés améliorées est un autre moyen d’optimiser la productivité des légumineuses. Selon l’endroit où l’on se trouve, les semences peuvent être disponibles dans des centres de recherche comme l’Institut international de recherches sur les cultures des zones tropicales semi-arides. En fonction de la durée de la saison des pluies, l’utilisation de variétés à maturation précoce peut permettre d’avoir deux cultures de niébé en une seule saison de croissance (Ajeigbe et al. 2010).

Le rendement du maïs

La production de maïs dans quatre des six sites était plus élevée avec le système du 2:4:2 que lorsque le maïs seul était cultivé. Ajeigbe et al. (2010) ont également rapporté un rendement en grain de première année plus élevé au Nigeria avec le maïs cultivé avec le système du 2:4:2 (978 à 2533 kg / ha) qu’avec des céréales cultivées traditionnellement (489 à 1611 kg/ha dans des systèmes de polyculture tels que le maïs + le sorgho, avec ou sans le niébé). Cette étude a utilisé plus d’apports que la nôtre.

Les essais du Nigeria et de la RDC montrent qu’il est possible de produire autant ou plus de maïs avec le système du 2:4:2 qu’avec les pratiques traditionnelles. Ceci est important compte tenu du fait qu’il y a moins de surface de terre pour le maïs dans un système du 2:4:2 que dans un système de culture traditionnel. Avec les espacements utilisés dans l’essai en RDC, un agriculteur aurait 11.111 pieds de maïs par hectare avec le système du 2:4:2, contre 25.000 pieds par hectare de maïs cultivé traditionnellement. Le maïs dans les parcelles du 2:4:2 a reçu plus d’engrais que le maïs dans les parcelles traditionnelles; la production de maïs cultivée traditionnellement aurait probablement été plus élevée si ces pieds de maïs avaient reçu la même quantité d’engrais que les pieds du 2: 4: 2. Cependant, dans les milieux où les ressources sont limitées, les agriculteurs ont peu de chances de produire suffisamment de fumier ou de compost ou de se procurer suffisamment d’engrais NPK pour traiter tout un champ.

Rendement total en grain

Le rendement total en grain du 2:4:2 (maïs + niébé) a dépassé celui du maïs cultivé traditionnellement dans cinq des six sites (tableau 1). En moyenne sur les six sites, le système du 2:4:2 produisait presque deux fois plus de grain que la méthode traditionnelle, montrant clairement l’avantage du niébé comme deuxième source de grain dans le système du 2:4:2. Cependant, la quantité de grain produite par une légumineuse n’est qu’une partie de l’histoire; l’adéquation d’un système du 2:4:2 dans une zone donnée dépend également de la valeur économique du grain. Dans le bassin versant de Kakumba, un kigoz de niébé valait plus (1500 FC) que le maïs (1000 FC), ce qui a rendu le 2:4:2 avec le niébé attrayant. Les retombées économiques du grain de niébé diminueraient probablement si un grand nombre d’agriculteurs se mettaient à cultiver le niébé en même temps, ce qui pourrait être une raison d’évaluer d’autres légumineuses telles que le pois d’Angole lors de futurs essais de l’EPA.

La réaction des agriculteurs

Les réactions des agriculteurs aux essais d’EPA étaient positives. Lorsque les 165 agriculteurs participants ont été interrogés sur le système du 2:4:2, 88% ont dit qu’ils étaient intéressés à l’essayer dans leurs propres champs. Les agriculteurs étaient principalement intéressés par le système du 2:4:2 à cause de l’augmentation des rendements et de l’amélioration de la qualité des sols. Un désavantage noté par les agriculteurs était le travail supplémentaire nécessaire pour préparer les champs à un espacement pré-planifié. Les agriculteurs ont également observé des dégâts causés par les ravageurs sur les feuilles au début de leur développement. Malgré ces défis, les six groupes d’EPA commencent une deuxième saison d’essais du 2:4:2 sur les mêmes parcelles, et quatre nouveaux groupes commencent les essais de la première saison.

La discussion, l’analyse et l’action des agriculteurs démontrent la façon dont l’EPA permet aux agriculteurs de faire des recherches et d’apprendre dans le contexte local. En fait, 40% des agriculteurs impliqués dans les groupes d’EPA aimeraient faire des expériences avec d’autres légumineuses en plus du niébé, ce qui indique

Conclusion

La recherche qui profite aux petits agriculteurs peut être réalisée de diverses manières. Des études rigoureuses avec plusieurs traitements répétés /aléatoires peuvent être effectuées de préférence sur les sites du projet ou dans les centres de recherche; ce sont également de bons endroits pour des études pilotes. Dans ce cas, un essai initial de ECHO en Floride nous a aidés à élaborer un protocole du 2:4:2 qui pourrait ensuite être testé par les agriculteurs. La recherche qui profite aux agriculteurs est beaucoup plus susceptible de se produire lorsque les agriculteurs peuvent participer au processus. Le personnel de Plant With Purpose a partagé ce qui suit lorsqu’il a été interrogé sur le démarrage d’une EPA:

De notre expérience, l’EPA fonctionne mieux lorsqu’il existe déjà un groupe bien organisé et motivé au sein de la communauté. Elle fonctionne bien lorsqu’il est intégré dans un programme d’enseignement qui offre des idées et des techniques bien adaptées au contexte local et qui répondent aux besoins avérés des agriculteurs. Les principes de l’EPA et de la conception des essais doivent être clairement expliqués et les principes doivent rester aussi simples que possible. La catalyse de la recherche dirigée par les agriculteurs est difficile, et nécessite un processus qui crée aussi peu d’obstacles que possible pour la participation des agriculteurs. Cela comprend l’utilisation de matériel de formation et de stratégies qui fonctionnent avec des personnes qui ne savent généralement pas lire ou écrire, ou qui ont une éducation limitée. Il est également important que les formateurs puissent utiliser un style d’enseignement participatif plutôt qu’un style descendant. Autant que possible, les agriculteurs devraient être encouragés à participer, et ils devraient être considérés comme des experts aussi bien que comme des apprenants.

Nous espérons que cet article vous inspire à trouver des moyens d’impliquer les agriculteurs dans la conduite de recherches qui améliorent leurs moyens de subsistance.

Par: Tim Motis, Biriori Dieudonne, and Robert Morikawa

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