Cet article est très technique et sa lecture peur se révéler complexe. Ne vous laissez pas rebuter car l’article contient l’explication scientifique de la réussite du Sri.

Comment fonctionne le SRI ?

Le concept de synergie semble aider à expliquer comment le SRI fonctionne si bien. Dans ce contexte, la synergie signifie que les pratiques utilisées dans le SRI interagissent de manière positive et renforcée pour que l’ensemble soit plus que la somme de ses parties. Chacune des pratiques de gestion utilisées dans le SRI fait une différence positive dans le rendement, mais le potentiel réel du SRI n’est vu que lorsque les pratiques sont utilisées ensemble.

Lorsqu’elles sont utilisées ensemble, les pratiques du SRI résultent en une structure de la plante de riz différente de ce qui résulte lorsque l’on suit les méthodes traditionnelles. Les plants de riz sous le SRI ont beaucoup plus de talles, un plus grand développement des racines, et plus de grains par panicule. Pour taller, les plantes ont besoin d’avoir une croissance racinaire suffisante pour supporter une nouvelle croissance au-dessus du sol. Mais les racines ont besoin d’un certain sol, d’eau, d’éléments nutritifs, de la température et des conditions d’espace pour la croissance. Les racines ont besoin aussi de l’énergie de la photosynthèse qui se produit dans les talles et les feuilles au-dessus du sol. Ainsi, les racines et les pousses dépendent les unes des autres. En outre, lorsque les conditions de croissance sont optimisées, il existe une relation positive entre le nombre de talles par plante, le nombre de talles qui deviennent fertiles (panicules), et le nombre de grains par talle.

Les champs de SRI ont l’air lamentable pendant un mois ou plus après le repiquage car les plantes sont si minces, petites et très espacées. Dans le premier mois, les plantes se préparent à taller. Pendant le deuxième mois, le tallage prolifique commence. Au troisième mois, le terrain semble « exploser » avec la croissance rapide des talles. Pour comprendre pourquoi, il faut comprendre le concept des phyllochrons, un concept qui s’applique aux membres de la famille des graminées, y compris les céréales comme le riz, le blé et l’orge.

Un phyllochron est le laps de temps entre l’émergence d’un phytomer (un ensemble de talles, de feuilles et de racines qui se dégage de la base de la plante) et l’émergence du suivant. La longueur des phyllochrons est déterminée notamment par la température, mais elle est également affectée par des choses comme la durée du jour, l’humidité, la qualité du sol, l’exposition à la lumière et à l’air, et la disponibilité des éléments nutritifs.

Si les conditions sont bonnes, les phyllochrons au niveau du riz durent de 5-7 jours, même s’ils peuvent être plus courts à des températures plus élevées. Dans de très bonnes conditions, la phase de croissance végétative de la plante de riz peut durer aussi longtemps que 12 phyllochrons avant que la plante n’entame l’initiation paniculaire et ne commence sa phase de reproduction. Cela est possible lorsque le taux de croissance biologique est accéléré, de sorte que de nombreux intervalles de croissance sont terminés avant l’initiation paniculaire.

Phyllochrons

1er10è11è12è
Nouvelles Talles 1 001 12 358122031
Total des Talles11123581321335384

L’augmentation du nombre de talles qui peuvent être produites par la plante du riz dans des phyllochrons successifs (de De Laulanie 1993). Les premières et les dernières talles renvoient plus de talles, qui renvoient encore plus de talles. A la fin de la série, la croissance de la plante devient exponentielle plutôt que d’être additive.

En revanche, dans de mauvaises conditions, les phyllochrons durent plus longtemps, et peu d’entre eux seront achevés avant la phase de floraison. Voici le point le plus important : seules quelques talles sortent durant les premiers phyllochrons (et pas du tout au cours des deuxième et troisième phyllochrons), mais au cours de chaque phyllochron successif après le troisième, chaque talle déjà croissante fait sortir une nouvelle talle à partir de sa base (avec un temps de latence d’un phyllochron avant que ce processus ne démarre). Pendant la dernière partie de la période de croissance végétative, avec des conditions de croissance idéales, la production de talles par la plante devient exponentielle plutôt qu’additive. (Elle correspond à ce qui est connu comme la série de Fibonacci en biologie.) Au lieu qu’un « délai maximal » de production de talles soit atteint un certain temps avant l’initiation paniculaire (IP), comme c’est le cas avec les pratiques de culture standard, avec le SRI, l’IP et la production maximale de talles coïncident.

C’est pourquoi il est préférable de repiquer les semis au cours du deuxième ou troisième phyllochron, afin de ne pas perturber la croissance rapide qui commence au cours du quatrième phyllochron. Les racines des semis sont traumatisées lorsqu’elles sont exposées au soleil et se dessèchent, quand elles sont plongées dans un environnement sans air, et quand les racines nourricières, sorties de la première racine, sont perdues ou endommagées pendant le repiquage tardif. Ce traumatisme ralentit leur croissance ultérieure, et les phyllochrons qui sont achevés avant l’IP ne sont pas aussi nombreux. De nombreuses méthodes de repiquage mettent la croissance des plantes en retard d’une ou de deux semaines et ralentissent également leur croissance ultérieure. Pour un tallage maximal, les plantes ont besoin de compléter autant de phyllochrons que possible pendant leur phase végétative. Si les plants sont âgés de trois ou quatre semaines lorsqu’ils sont repiqués, les phyllochrons les plus importants (tardifs) ne seront jamais atteints au moment où la croissance de la talle sera multipliée.

Contrairement à l’attente populaire, plus de tallage ne signifie pas moins de formation de panicules ou de remplissage du grain. Avec le SRI, il n’y a pas une corrélation négative entre le nombre de talles produites et le nombre de grains produits par chaque talle fertile. Toutes les composantes du rendement – le tallage, la formation de la panicule, et le remplissage du grain peuvent augmenter dans des conditions de croissance favorables.

Cela semble trop beau pour être vrai. Quel est l’attrape ?

Le SRI demande plus de travail par hectare que les méthodes traditionnelles de culture du riz. Lorsque les agriculteurs ne sont pas habitués au repiquage des semis minuscules avec un espacement et une profondeur de plantation assez exact, cette opération peut prendre au début deux fois le temps nécessaire. Cependant, une fois que les agriculteurs sont habitués et habiles avec la technique, le repiquage prend moins de temps, car il y a moins de plants à repiquer.

Avec le SRI, plus de temps est consacré à l’application de l’eau avec précaution, que lorsque les champs sont conservés inondés tout le temps. Cela signifie que les champs doivent d’abord être construits avec des systèmes d’irrigation appropriés qui permettent à l’eau d’être « mise sur » et « retirée du » terrain à des intervalles réguliers. La plupart des champs de riz ne sont pas mises en place de cette manière (c’est à dire qu’ils ont été conçus pour retenir la quantité maximale d’eau), de sorte que certaines reconstructions de champs peuvent être nécessaires avant de lancer les systèmes de production du SRI.

Le désherbage prend plus de temps s’il n’y a pas d’eau stagnante. Toutefois, les rendements peuvent être augmentés de plusieurs fois en raison de l’augmentation de l’aération du sol, qui résulte du désherbage avec la houe de rotation à main. La récolte supplémentaire sera plus que rentable pour la dépense supplémentaire de désherbage.

Dans un premier temps, le SRI peut prendre 50 à 100 % plus de travail (et de main-d’œuvre plus qualifiée et plus exigeante), mais au fil du temps ce montant est réduit. Les agriculteurs expérimentés du SRI disent qu’il peut même nécessiter moins de travail une fois que les techniques sont maîtrisées et la confiance acquise. Puisque les rendements peuvent être de deux, trois et même quatre fois plus que les pratiques actuelles, les rendements à la fois au travail et à la terre sont beaucoup plus élevés, ce qui justifie le plus grand investissement.

Certains agriculteurs sont sceptiques quant aux avantages du SRI. Il donne l’impression d’être un phénomène magique dans un premier temps, mais il y a de bonnes raisons scientifiques pour expliquer chaque partie du processus. Il faut encourager ces agriculteurs à essayer les méthodes dans une petite zone, pour s’assurer des avantages et commencer à acquérir des compétences sur une petite échelle.

La plantation et le désherbage sont au début l’aspect du SRI qui demande le travail le plus intense. Beaucoup de familles sont contraintes par la quantité de travail disponible, que ce soit au sein du ménage ou par embauche. Si quelqu’un n’a pas assez de main-d’œuvre disponible pour planter et s’occuper de tous les champs de riz à l’aide du SRI, il ou elle peut cultiver juste une partie de la terre avec du riz en utilisant les méthodes du SRI, obtenant des rendements plus élevés à la fois pour le travail et pour la terre. Puis d’autres cultures peuvent être plantées sur le reste de la terre dans les moments où la main-d’œuvre est disponible.

Le SRI est-il durable ? Comment pouvez-vous obtenir des rendements aussi élevés ?

Les scientifiques ne sont pas certains, et beaucoup sont très sceptiques, sur la façon dont ces rendements élevés peuvent être obtenus sur un sol aussi pauvre que celui trouvé à Madagascar. Heureusement, on a découvert que les méthodes du SRI sont à la base de beaucoup de rendements améliorés dans d’autres pays (Chine, Inde, Indonésie, Philippines, Sri Lanka et Bangladesh). Donc nous savons que ce n’est pas une méthode qui a un succès limité à un seul pays.

Une recherche systématique menée par des scientifiques des plantes et du sol est en cours. Voici quelques explications proposées, pour lesquelles il y a un certain fondement dans la littérature scientifique :

  • La fixation biologique de l’azote (BNF). Des bactéries libres et d’autres microbes autour des racines du riz peuvent fixer l’azote pour les plantes. La présence de ces bactéries a été établie pour la canne à sucre, qui est de la famille des graminées avec le riz. Là où l’engrais azoté n’avait pas été appliqué (puisque cela supprime la production de l’enzyme nitrogénase requis pour la BNF), l’action microbienne fixait 150-200 kg d’azote par hectare pour la canne. Cependant, moins de fixation d’azote se produit lorsque les engrais chimiques ont précédemment été appliqués. On sait qu’environ 80 % des bactéries dans et autour des racines de riz ont la capacité de fixer l’azote, mais ce potentiel ne sera pas réalisé là où l’azote inorganique a été appliqué, ou probablement dans les sols anaérobies et gorgés d’eau.
  • D’autres recherches suggèrent que les plantes peuvent croître très bien avec de très faibles concentrations de substances nutritives, aussi longtemps que ces substances nutritives sont fournies de manière uniforme et cohérente dans le temps. Nous savons que le compost fournit un approvisionnement faible et stable d’éléments nutritifs.
  • Les plantes possédant une vaste croissance racinaire ont un meilleur accès à tout ce qui est substance nutritive dans le sol. Une croissance racinaire étendue peut se produire lorsque les racines des jeunes semis ont beaucoup d’espace et d’oxygène, et lorsque l’eau et les éléments nutritifs sont assez rares au point que les racines doivent « aller en chercher » . Ces racines étendues peuvent être en mesure d’extraire des éléments nutritifs plus équilibrées du sol, y compris certains micronutriments rares mais nécessaires.

Les sceptiques ont fait remarquer que le SRI peut nécessiter une main-d’œuvre intense et qu’il exige une gestion soigneuse de l’eau. Toutefois, des travaux pour démontrer les avantages du SRI se sont poursuivis. Dans le numéro de juillet/septembre 2001 sur la Technologie Appropriée (Volume 28, n ° 3), Norman Uphoff décrivit une expérience menée à Madagascar par Jean de Dieu Rajaonarison et son conseiller, le professeur Robert Randiamiharisoa, à la Faculté de l’Agriculture (ESSA) de l’Université d’Antananarivo. Deux variétés de riz— une variété à haut rendement et une variété traditionnelle locale— ont été comparées. Toutes deux montraient les mêmes schémas de réponse. Uphoff a écrit :

Les pratiques du SRI comparées aux méthodes conventionnelles sont : l’âge de repiquage (8 jours contre 16 jours), le nombre de plants par butte (1 contre 3), la gestion de l’eau (sol aéré par rapport à sols inondés) et la fertilisation— du compost par opposition au NPK (16 – 22-11) par opposition à aucune fertilisation.

La variété à haut rendement a produit 2,4 fois plus de riz avec les pratiques du SRI par rapport aux méthodes conventionnelles. La variété locale a donné 2,8 fois plus. Ces résultats peuvent être analysés de plusieurs manières pour savoir à quel degré chaque pratique a contribué aux différences de rendement, toutes choses étant égales, sous ces conditions particulières de sols, de climats et autres.

Pour ces conditions particulières de variétés et de croissance, la plantation de jeunes plants a contribué le plus à la donne —un supplément de 1,35t / ha. Une gestion judicieuse de l’eau, en utilisant un minimum d’eau et en gardant le sol bien drainé et aéré, a été le deuxième facteur important qui a ajouté 0,85t / ha. Le repiquage des plantules une par une a ajouté 0,46 t / ha. L’utilisation du compost a augmenté le rendement de 0,27 t / ha sur ce qu’on obtenait en moyenne en utilisant l’engrais NPK.

Cela représente un total de près de 3 t / ha d’augmentation du rendement, mais lorsqu’on a utilisé les quatre pratiques ensemble, les rendements ont augmenté de 4 t / ha. Cela montre  une interaction ou un effet synergique de plus de 1 t / ha. Il est donc dans l’intérêt de l’agriculteur d’utiliser toutes les pratiques du SRI au lieu de choisir.

Il reste encore beaucoup à étudier et à apprendre sur le SRI, mais les scientifiques commencent à s’y intéresser au fur et à mesure que les rapports de rendements supérieurs se multiplient. Le SRI doit être considéré pas comme une technologie à appliquer de façon mécanique, mais plutôt comme une méthode devant être testée et adaptée aux conditions des agriculteurs. Les agriculteurs ont besoin d’être de bons observateurs et de bons apprenants pour faire le meilleur usage des connaissances que le SRI fournit.

 

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