La gestion intégrée de la fertilité des sols

La nécessité d’une intensification durable de l’agriculture en Afrique subsaharienne est de plus en plus reconnue, en partie parce qu’il est admis que la productivité agricole est un important moyen de briser le cercle vicieux de la pauvreté en milieu rural. L’utilisation d’engrais est extrêmement faible dans la majeure partie de l’Afrique subsaharienne (8 kg/ha en moyenne) et c’est un des principaux facteurs expliquant la stagnation de la productivité agricole. En Afrique, les sols sont majoritairement peu fertiles et les mauvaises pratiques de gestion agricole au cours des décennies passées ont entraîné un grave recul de leurs capacités de production. Compte tenu des faibles niveaux d’engrais utilisés et de la mauvaise qualité des sols, il est évident qu’il faut accroître l’utilisation d’engrais dans la région pour inverser les tendances actuelles de faible productivité et de dégradation des terres. Des efforts sont actuellement déployés pour faire passer l’utilisation moyenne d’engrais en Afrique subsaharienne de son niveau actuel (8 kg/ha) à 50 kg à l’hectare grâce à l’amélioration de l’environnement commercial, politique et socio-économique visant à accroître la disponibilité d’engrais à prix abordables pour les petits exploitants agricoles. En Afrique subsaharienne, les engrais étant très chers pour ces derniers, l’Alliance pour une révolution verte en Afrique (Alliance for a Green Revolution in Africa – AGRA) a adopté la gestion intégrée de la fertilité des sols (GIFS) comme cadre d’amélioration de la productivité agricole, cette formule associant l’utilisation d’engrais à d’autres techniques de gestion de la fertilité des sols en fonction de la spécificité des sites agricoles.

Tenir compte des conditions propres aux petites exploitations agricoles

Avant de proposer une définition de la GIFS, il est important d’esquisser le contexte dans lequel opèrent les petits exploitants agricoles en Afrique subsaharienne. À l’échelle régionale, les conditions agro-écologiques et la nature du sol sont à l’origine d’une grande diversité des densités de populations humaines et animales et d’un large éventail de systèmes agricoles. À chacun de ces systèmes correspondent différentes cultures, différents modes de culture et de gestion des sols et différentes possibilités d’accès aux intrants et aux marchés de produits agricoles. À l’échelle nationale, les petites exploitations agricoles sont fortement influencées par les niveaux de gouvernance, de politique, d’infrastructure et de sécurité. Dans les communautés agricoles, on peut rencontrer une grande diversité de niveaux de richesse, d’inégalités et d’activités de production. Une analyse des niveaux de richesse des agriculteurs effectuée dans le nord-est du Zimbabwe met en évidence la variabilité typique des communautés d’agriculteurs dans les systèmes agricoles basés sur le maïs. L’utilisation de fumier et d’autres engrais par les exploitants les plus riches se traduit par une meilleure productivité que chez les exploitants moins riches. Au niveau de l’exploitation individuelle, il est important de tenir compte de la variabilité de la fertilité des sols d’un champ à l’autre, variabilité résultant du fait que les exploitants préfèrent appliquer des quantités limitées d’engrais chimiques et organiques dans les champs de petite superficie. Toute définition de la GIFS doit tenir compte de ces différents éléments.

Qu’est-ce que la gestion intégrée de la fertilité des sols ?

Notre définition de la GIFS est la suivante : un ensemble de pratiques de gestion de la fertilité des sols incluant nécessairement l’utilisation d’engrais, d’intrants organiques et de matériel génétique amélioré en association avec les connaissances permettant d’adapter ces pratiques aux conditions locales, dans le but d’optimiser l’efficacité agronomique des nutriments utilisés et d’améliorer la productivité agricole. Tous les intrants doivent être gérés selon des principes agronomiques sains. Une présentation conceptuelle de la définition est donnée à la figure. Cette définition inclut un certain nombre de concepts qui sont décrits ci-dessous.

1. Importance de l’efficacité agronomique. Les engrais et les intrants organiques sont des ressources rares dans les régions où une intensification de l’agriculture est nécessaire. C’est pourquoi la définition met l’accent sur l’optimisation de leur efficacité. L’efficacité agronomique est définie comme l’excédent de produits agricoles obtenu (en kg) par kilogramme de nutriment appliqué.
    
2. Engrais et matériel génétique amélioré. En termes de gestion, on distingue deux grandes catégories de sols : (i) les sols qui réagissent de manière acceptable aux engrais (étape A – ligne bleue, Figure) et (ii) les sols qui réagissent peu ou pas du tout aux engrais en raison d’autres insuffisances que le manque de nutriments apportés par l’engrais (étape B – ligne verte). Ainsi, les sols ci-dessus ont respectivement été classés en « sols réactifs » et en « sols pauvres moins réactifs ». Dans certains cas, lorsque la terre est cultivée depuis peu ou lorsque les champs sont à proximité de la ferme et reçoivent tous les ans de grandes quantités d’intrants organiques, il existe une troisième catégorie de sols, ceux qui réagissent peu à l’apport d’engrais car ils sont fertiles. Ces sols n’ont besoin que d’une fertilisation d’entretien et sont appelés « sols fertiles moins réactifs ». La définition de la GIFS suggère que l’application d’engrais sur du matériel génétique amélioré dans des sols réactifs accroît le rendement agricole et améliore l’efficacité agronomique par rapport à la pratique courante caractérisée par l’utilisation de variétés traditionnelles pour lesquelles l’apport en substances nutritives est insuffisant et mal géré (étape A – ligne bleue). Les principales conditions permettant d’obtenir des gains de production dans les « sols réactifs » sont les suivantes : (i) utilisation de matériel génétique amélioré résistant à la maladie, (ii) utilisation de sources d’engrais appropriés et application de doses adaptées, (iii) utilisation adaptée d’engrais en termes d’espace et de temps, et (iv) pratiques de gestion des cultures et de l’eau.
    
3. Application combinée d’engrais organiques et minéraux. Les intrants organiques contiennent des nutriments qui sont libérés à un taux déterminé en partie par leurs caractéristiques chimiques ou par la qualité de la ressource organique. Toutefois, les intrants organiques appliqués aux faibles taux couramment utilisés par les petits exploitants agricoles africains libèrent rarement des quantités suffisantes de nutriments pour obtenir un rendement optimal. L’association d’engrais organiques et d’engrais minéraux est présentée comme un bon principe de gestion des petites exploitations agricoles des régions tropicales dans la mesure où, d’une manière générale, ni l’un ni l’autre des intrants n’est disponible en quantités suffisantes et où les deux sont nécessaires à long terme pour maintenir la fertilité des sols et assurer la production agricole.
    
4. Adaptation aux conditions locales. Comme nous l’avons vu plus haut, la fertilité des sols à l’intérieur d’une même exploitation agricole et entre différentes exploitations est très variable et pose un problème en attendant que la révolution verte africaine adapte les recommandations de manière à tenir compte de cette variabilité de la fertilité des sols. Premièrement, la fertilité du sol peut considérablement varier sur de courtes distances. Souvent, la teneur du sol en matière organique est un bon indicateur de sa fertilité, à condition que ce paramètre ne soit pas excessivement extrapolé pour des sols différents. La matière organique du sol a une action positive sur des propriétés ou processus spécifiques du sol favorisant la croissance des cultures (capacité d’échange cationique, humidité et aération du sol, ou réserves de nutriments, par exemple). Sur les terres où ces contraintes limitent la croissance des cultures, un accroissement de la teneur du sol en matière organique peut intensifier la demande de la plante cultivée en azote et améliorer en conséquence l’efficacité de l’engrais azoté utilisé.
    
5. Évolution vers une GIFS complète. Plusieurs phases intermédiaires facilitent l’évolution vers une GIFS complète à partir de l’actuel taux d’application d’engrais (8 kg/ha) sur les variétés locales. Chaque étape est censée donner les capacités de gestion entraînant une amélioration du rendement et de l’efficacité agronomique (voir Figure). La GIFS complète sous-entend l’utilisation de matériel génétique amélioré et d’engrais, la bonne gestion des ressources organiques et l’adaptation aux conditions locales. La Figure ne donne pas nécessairement la priorité aux interventions ; elle suggère au contraire un passage progressif à la GIFS complète. Elle décrit par contre les éléments clés menant à une meilleure gestion de la fertilité des sols. Pour les sols moins réactifs, un investissement dans le rétablissement de la fertilité des sols est nécessaire avant que l’efficacité agronomique du sol soit améliorée.

Intégration des principes de GIFS dans les systèmes agricoles

Les principes inscrits dans la définition de la gestion intégrée de la fertilité des sols (GIFS) doivent être appliqués dans les systèmes agricoles existants. Deux exemples illustrent clairement cette intégration : (i) dans l’agroécozone de savane humide, rotation légumineuses à grains double usage – maïs avec application d’engrais phosphoré pour la phase légumineuse et, pour la phase céréale, application d’engrais azoté à des taux inférieurs à ceux qui sont recommandés (Sanginga et al., 2003) et (ii) dans l’agroécozone semi-aride, application de micro-doses  d’engrais dans les rotations légumineuses-sorgho ou légumineuses-millet, avec rétention de résidus végétaux, en association avec des techniques de récupération de l’eau (Bationo et al., 1998). Comme dans les rotations légumineuses à grains – maïs, l’application de quantités appropriées d’engrais essentiellement phosphoré dans la phase légumineuse assure une bonne production de grains et de biomasse, cette dernière favorisant à son tour une culture ultérieure de maïs et réduisant par conséquent la nécessité d’appliquer un engrais azoté externe (Sanginga et al., 2003). Comme pour la technologie du microdosage,  une application ponctuelle de quantités appropriées d’engrais sur des cultures largement espacées telles que le sorgho ou le millet améliore considérablement son efficacité, d’autres améliorations étant obtenues lorsque cette application est associée à des pratiques de gestion physique des sols visant à recueillir l’eau.


Diffusion des principes de GIFS

L’accroissement progressif de la complexité des connaissances alors qu’on évolue vers la GIFS complète (voir Figure) a des conséquences sur les stratégies à adapter pour assurer une large diffusion des principes GIFS. De plus, un ensemble de conditions favorables peut favoriser leur adoption. Les activités de chaque exploitation agricole sont fortement influencées, à plus grande échelle, par la communauté rurale, les politiques, les institutions de soutien et les marchés. Non seulement les exploitations agricoles sont étroitement liées à l’économie non agricole par les marchés de main-d’œuvre et de produits de base, mais les économies urbaines et rurales sont également fortement interdépendantes. Les ménages agricoles sont également liés aux communautés rurales et aux réseaux sociaux et d’information, et ces facteurs renvoient des informations qui influencent le processus décisionnel des exploitants agricoles. La GIFS consistant en un ensemble de principes et pratiques visant à intensifier l’utilisation des terres de manière durable, son adoption est facilitée dans les régions où les ressources terrestres sont soumises à une forte pression.

La première étape vers la GIFS reconnaît la nécessité d’utiliser des engrais et des variétés améliorées. Adopter rapidement ses principes suppose que des conditions essentielles sont remplies : accès aux intrants agricoles, aux marchés de produits agricoles et aux ressources financières. Dans une large mesure, le passage à cette étape est tiré par le marché dans la mesure où la vente de produits de base est une source de motivation et d’argent permettant d’investir dans les technologies de gestion de la fertilité des sols et il offre des possibilités d’épargne communautaire et de crédit. Les politiques en faveur de l’intensification de l’utilisation durable des terres et les institutions et mécanismes nécessaires à leur mise en œuvre et leur évaluation facilitent également d’adoption de la GIFS. L’application de politiques favorables à l’importation d’engrais, à leur mélange et leur conditionnement, ou l’attribution de subventions « intelligentes » sont également nécessaires pour stimuler l’approvisionnement en engrais. Des politiques spécifiques visant à régénérer des sols dégradés non réactifs peuvent également être nécessaires dans la mesure où les investissements exigés pour atteindre cet objectif peuvent être trop conséquents pour être assumés par les seules familles d’agriculteurs.

L’objectif ultime étant de faire connaître la GIFS complète et de la faire adopter, il est possible d’améliorer considérablement la production en encourageant l’utilisation accrue d’intrants agricoles et de matériel génétique dans les entreprises agricoles axées sur le marché. Ces stratégies de diffusion doivent inclure la communication d’informations sur les moyens de faciliter l’accès aux intrants nécessaires, la distribution de dépliants d’information simples sur les réseaux de vulgarisation et la transmission de connaissances sur la façon  d’éviter que les sols soient moins réactifs. Le programme de subventionnement des engrais appliqué par le Malawi est un bon exemple de l’impact considérable que peut avoir la stratégie « semences et engrais ». Le Malawi est devenu un exportateur net de produits alimentaires grâce à l’utilisation généralisée de semences et d’engrais alors que l’efficacité agronomique globale n’était que de 14 kg de céréales par kilogramme de nutriments appliqués (Chinsinga, 2008). Cette efficacité agronomique est faible et la GIFS pourrait au moins la doubler, avec tous les avantages économiques que cela pourrait avoir pour les agriculteurs. Dans le cadre des efforts actuels de promotion de la stratégie « semences et engrais », des activités telles que la création de champs-écoles d’agriculteurs ou l’élaboration de guides d’aide à la décision spécialement adaptés aux sites et permettant de résoudre des problèmes plus complexes peuvent être engagées pour aider les communautés agricoles à évoluer vers la GIFS complète, y compris en ce qui concerne certains aspects de la bonne gestion des matières organiques ou l’adaptation locale des technologies. Ce dernier point nécessitera bien évidemment des interactions plus poussées entre les agriculteurs et les services de vulgarisation et il faudra plus de temps pour que ses objectifs soient atteints.
 

Bernard Vanlauwe
Institut international d’agriculture tropicale (IIAT)
Nairobi, Kenya
B.Vanlauwe@cgiar.org