VARIM3ILITE DES RENDEMENTS DU MIL PLUVIAL EN HILIEU ...
VARIM3ILITE DES RENDEMENTS DU MIL PLUVIAL EN HILIEU PAYSAN
SENEGALAIS: INFLUENCE DE L'ALIMENTATION HYDRIQUE, DE LA
.
GESTION DE LA FERTILITE ET DU CONTROLE DE L'ENHERBEKENT. Ir.;*.i
1 6'
F.Affholder (f) '1.
.
.<
_
_ _,
- i
..,.
( ,, :
_ ..
s';,,
.
;,
RéSUlUé
.A l'aide d'un échantillon de plus de cent parcelles de mil
distribuées dans six terroirs répartis selon le gradient
pédoclimatique dans le Bassin Arachidier du Sénégal, on a suivi
les operations culturales pratiquées par les agriculteurs et la
production de grain au cours de l'hivernage 1990.
Ces données ont été mises en relation avec un indice
hydrique déduit du bilan hydrique simulé de chaque situation
culturale.
Ilressort que si le potentiel de production, tel qu'il peut
i%re obtenu en station de recherche, est parfois atteint, les
rendements sont en général limités par les faibles restitutions
d'elements fertilisants et un mauvais contrôle des adventices.
Dans'l'un des sites suivis, l'alimentation hydrique a de
plus &e mesuree in situ sur des situations fumées et non fumées.
Il apparait que l'apport de fumure peut avoir un effet pervers
sur 1'ETR de la culture et modifier le risque pris par
:L'agriculteur,
dans des proportions qu'il convient d'évaluer à
:L'aide de modèles plus élaborés.
I
Mots-clefs: Bilan hydrigue, risque agroclimatique, itinéraires
techniques, matière organique, sarclages, mil, Sénégal,
"
I.
-------
c---x
--
.
INTRODUCTION
:La
grande
variabilité
interannuelle et
spatiale
des
rendements des cultures est une des caractéristiques majeures de
I'agriculture pluviale d'Afrique de l'ouest.
Identifier et hiérarchiser les causes de cette variabilité
est essentiel, à la fois pour se donner les moyens d'estimer la
production agricole dans un contexte où les techniques de
sondalges à travers de vastes territoires se révèlent inefficaces,
et pour déterminer les techniques permettant de stabiliser la
production au niveau le plus élevé possible.
L'étude
présentée
ici se
veut
une
contribution à
l'explication de la variabilité du rendement de la principale
céréale pluviale du Sénégal,
le mil, en associant l'étude
agronomique de situations culturales observées dans six villages
du bassin arachidier Sénégalais, à l'analyse de :La consommation
hydrique de ces situations, rendue possible par l'utilisation
d'un ,modèle de simulation du bilan hydrique.
La principale limite du modèle utilisé vient de ce qu'il ne
I
rend :pas compte des interactions, encore très mal connues, entre
certaines pratiques agricoles et l'alimentation hydrique elle-
même. Ce problème est discuté à partir du cas particulier de
1
l'influence d'apports de matière organique sur l'alimentation
hydrique de la culture, mesurée in situ.
MATERIEL ET METHODES
Le Bassin Arachidier du Sénégal et les villages de l'enquête
agronomique
Cette région, qui est la principale zone de production du
mil au Sénégal est marquée fortement dans la plupart de ses
caractéristiques par l'influence du gradientpedoclimatique Nord-
Sud.
On se reportera, pour les conditions du milieu physique, à
la figure (1). Les sols
sont surtout de type ferrugineux
tropicaux peu lessivés au Nord à lessivés au Sud. Leur teneur en
t5léments fins (Argile + Limons fins), inférieure à 10% au Nord
atteint 20 à 25% au Sud du Bassin. Les pluviométries moyennes
annuelles diminuent régulièrement du Sud au Nord, de 300 à 700mm
1:moyennes 1970-1987).
Les pratiques agricoles présentent dans cette zone certains
traits
d'homogénéité
remarquables,
avec
toutefois
quelques
nuanc:es entre le Nord et le Sud de l'isohyète 540 mm passant à
c
Kaolack.
La rotation biennale mil-arachide, en culture pure, domine
*
wes largement, mais une relative diversification apparaît au Sud
[coton, maïs, manioc). La jachère est exceptionnelle. Le
mil SOUNA de 90 jours, très peu photopériodique, a pratiquement
- PIGUBE Ii.1 -
Y
L E B A S S I N ARACH?lïER DU SEh _... ,;.i-
PLUVIOMETRIE - SOL - VILLAGES DE L’ENQUETE AGRONOMICdJE!
MALRITANIE
J /I
GUINEE BISSAU
-m
1:KEUlBOUPI
2 : BAMBBY-SRERB
3 : S5B
4 : WDINB IABA
5 : DABOU IIIO(IDOS
6 : IEUB LAHIWB
/v
Lirite du Basain Arachidier
.,.Y
Ieohlètes 1970-1987
Zone à prédorinaace de aola bruns sabarides ou bruns rouges
sur aablee colluviaux et alluviaux.
[-yq
Zone à prédorinaace de aoIs ferrugineux tropicaux faiblement
lesaivéa, leseivés en Fer, sur sables siliceux à 1’0ueat et
gtia argilo-sableux à 1’Eat.
Zone à prédarinance de sole ferrugineux tropicaux letrsivés,
mm taches ni conc&ions ferrugiaeam au lord, arec taches
et coacrktiona au Sud, mr aablea ou &a sabla-argileux.
I’+‘tl Zone à aola faiblement ferralitiques doriaaata, mr grès
sabla-argileux.
partout remplacé les mils SAN10 de 120 jours devenus inadaptés
d.u fait de la sécheresse.
:La préparation du sol se limite en général à un nettoyage
d.es parcelles, parfois compléte par un grattage au Sud. Les semis
sont réalisés le plus souvent mécaniquement et en humide sur la
premiere pluie utile dans la moiti6 sud du bassin, et effectués
en sec à la main, mais de plus en plus souvent mécaniquement dans
la mo'itié nord. Les sarcla-binages sont réalisés en traction
équine ou asine, et au sud parfois bovine.
:Les ressources en matière organique d'origine animale sont
limitees du fait de la saturation de l'espace agraire et de la
disparition des zones de parcours, ce dernier phénomène étant
particulièrement accentue au centre (pays Serer). Le recours aux
engrais et produits phytosanitaires est exceptionnel depuis
1'aba:ndon de la politique de subvention aux intra:nts agricoles.
Les finages sont dans toute la région organisés en terroirs
concentriques: champs de case à proximité immédiate du village,
bénéficiant d'apports fréquents de matière organique et portant
en général du mil en culture continue (Pombod Serer et Tol Keur
Flolof) , et champs de brousse, portant la rotation arachide-mil.
Lorsqu'une reserve foncière existe encore aux confins du
territoire villageois, on trouve en outre à sa lisière quelques
parcelles récemment défrichees (Tol Gor).
A ce schéma plan, il faut ajouter, surtout dans la moitié
sud du bassin, l'influence du relief: la position d'un champ dans
la
toposéquence
détermine
d'éventuels
reports
d'eau
par
ruissellement ainsi que la nature du sol et donc sa réserve
utile.
Pour cette étude, on s'est efforcé de choisir, parmi des
sites susceptibles de représenter les différents milieux de la
région, des villages ayant fait l'objet d'études en agronomie des
systèmes
agraires,
afin de faciliter l'échantillonnage des
parcelles.
L'échantillon de parcelles agricoles et l'enquête agronomique
L'échelle d'analyse que nous avons retenue est celle de la
parcelle
culturale,
qui
est définie comme
la partie d'une
parcelle foncière sur laquelle l'agriculteur applique un même
ensemble de choix et de techniques (JOUVE, 1989).
L'échantillon de depart comprenait 130 de ces parcelles
réparties dans les différents sites, et à 1'inté:rieur de chaque
site, dispersées dans les différents terroirs identifiés lors des
&tudes système précédentes.
Le
passé
cultural, et en
particulier
les
apports
c
jfertilisants anterieurs ainsi que l'ensemble des interventions
des agriculteurs au cours de la campagne ont été suivis.
----
c-.
Les nombreuses observations concernant la fertilisation et
les sarclages ont par la suite été resumées à 1"aide d'indices
synthétiques, ifum et isarcl. Ifum est basé sur l,a fréquence des
apports de matière organique sur trois ans (1988 à 1990) et sur
le type d'apport de fumure minerale ou organique pour l'annee en
cours. Il augmente avec la frequence des apports et diminue avec
leur ancienneté. L'indice Isarcl, quant à lui diminue quand la
précocité et le nombre des sarclages augmentent par rapport à la
moyenne du village. La présence .d'au moins un sarclage manuel
immediatement après un sarclage mécanique a également été
considéré comme un critère de qualité.
ifum = fmine + forga90 + 1/2(forga89)+ 1/3 (forga 88)
où - fmine = 1 si apport de fumure minérale en 1990, =0 dans
le cas contraire:
- forga(n)= présence (1) ou absence (0) d'apport de
fiumure organique d'origine animale l'année n. Pour l'année de
l'étude, 1990, on a donné un point en plus dans le cas de fumure
par parcage de troupeau sur la parcelle: forga90=2.
isarcl == nombre de sarclages réalisés tardivement + nombre de
sarclages manquants + itype
avec itype = 0 si l'un des sarclages mécaniques au moins
est suivi par un sarclage manuel, = 1 dans le cas
C:ontraire.
Le rendement et ses composantes ont été mesurés à l'aide de
trois placettes de 25m2 dans chaque parcelle.
Enfin, les parcelles ayant subi des dégâts ou présentant une
donnee Imanquante ont été exclues de l'analyse. On a également
Miminé les situations où des ressemis partiels imbriqués sur la
parcelle rendaient impossible la simulation du bilan hydrique.
Il en résulte en définitive un échantillon de 109 situations
culturales.
13ilan hydrique simulé et indice hydrique synthétique
Le modèle utilise est celui. mis au point par FOREST (1980)
a la suite des travaux de FRANQUIN et FOREST (1977), dans sa
version IIDHC" (Diagnostic Hydrique de Campagne) permettant de
réaliser de nombreuses simulations en série.
Ce modèle est de type déterministe fonctionnel et il a été
vérifié qu'il restitue assez fidelement les termes moyens du
bilan hydrique d'une situation a partir des valeurs moyennes pour
cette situation des paramètres d'entrée (MARCHAND, 1988).
Les paramètres d'entrée sont la pluviométrie journalière,
la demande évaporative mesurée au Bac classe A, (Evbac), obtenue
$3 partir de la station agroclimatique la plus proche pour chaque
.Jillatge, la réserve utile du sol sur un mètre, la date du semis
1st
l e s
coefficients
culturaux pentadaires
(DANCETTE,1983),
caractérisant les besoins en eau de la culture.
On obtient en sortie, par pentade et pour les principaux
stades phénologiques de la culture, l'évapotranspiration réelle
ETR, le drainage sous la zone racinaire, l'évapotranspiration
maximale ETM, et l'État du stock hydrique du sol.
La pluviométrie a été mesuree à l'aide de pluviomètres
répartis dans le territoire villageois de manière à ce qu'aucune
des parcelles suivies soit distante de plus d'un kilomètre d'un
pluviomètre.
Les réserves utiles des sols du bassin arachidier sont bien
connues et fortement corrélées à leur teneur en éléments fins
(HAMON, 1980, IMBERNON, 1981). Elles varient de !50 mm par mètre
de sol pour les sols les plus sableux, au nord du bassin
arachidier (village de Keur Boumi) à 120mm/m pour les sols plus
argileux du Sine Saloum et de la région de Koungheul (villages
de Ndimb Taba, Darou Khoudos et Keur Lamine). Au centre elles
varient entre 70 et lOOmm/m selon qu'on se trouve dans un sol dit
Dior (sableux) ou Dek (plus argileux). Pour les villages du sud
de la région, on a eu recours à la tarière pour évaluer la
profondeur de sol utilisable par les racines, du fait de la
presence possible de la cuirasse à moins d'un mètre de la
surface.
De nombreuses études ont montré la pertinence des indices
de satisfaction des besoins en eau ETR/ETM sur l'ensemble du
cycle et à la phase de floraison pour l'explication du rendement
\\des c&reales pluviales en Afrique de l'Ouest, en milieu contrôlé.
L'indice que nous avons utilisé est l'indice de rendement
potentiel, ou espére, IRESP, résultant des travaux de FOREST et
LIDON (1984),
FOREST et REYNIERS (1988), POSS et al. (1988),
CORTIER et a1.(1988):
:CRESP' = (ETR/ETM)cycle X (ETR/ETM)phase sensible
où (ETR/ETM)phase sensible est le minimum de (ETR/ETM)floraison
et (E;TR/ETM)montaison-épiaison.
'Bilan hydrique in situ
Des travaux de station (CISSE, 1986, AFFHOLDER, 1991)ayant
mis en évidence une interaction entre la fertilité du sol et
:L'alimentation hydrique du mil, on a voulu juger de l'importance
de ce phenomène, que le modèle utilisé ne prend pas en compte,
en milieu paysan.
Un bilan hydrique in situ a donc été réalisé sur l'un des
sites; (Sob), par la methode gravimétrique, sur huit parcelles
irepresentant quatre niveaux d'apports de matière organique et
ayant levé à la même date. On s'est attaché à vérifier que la
conduite de ces parcelles était par ailleurs homogène.
RESULTATS
Alimentation hydrigue et rendements
La figure 2 donne le rendement en grain du mil en fonction
de l'indice hydrique IRESP. Les deux variables sont nettement
corrélées
(coeff.= 0.61
P < 10~") mais la variabilité du
rendement augmente avec la satisfaction des besoins en eau.
Les meilleurs rendements obtenus sont proches du potentiel,
représenté par les rendements des parcelles intensifiées des
stations de recherche de 1'ISRA.
Un rapport de 1 à 10 existe entre les moins bons et les
meilleurs rendements lorsque les conditions hydriques ne sont pas
limitantes.
FIGURE 2
Cx ,ooo~ I ndice hydr i que et rendement du mi I
l” Ikdlercile agrononique
. Hilieu paysan
0
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0 B
1
I
resp
VariaLbilité des situations agricoles
D'une manière générale les résultats de l'enquête confirment
:La faible variabilité du précedent cultural (mil dans les champs
de case, arachide dans pratiquement tous les autres cas), de la
préparation du sol (simple nettoyage) et de la variété utilisée
d
(SOUNIA).
La situation phytosanitaire a éte relativement satisfaisante
.
en 1'990, et seuls quelques degâts dus aux cantharides sont
signallés, principalement dans les villages du Sutd.
-._-
--
---
Les principaux facteurs de différenciation des situations
qui apparaissent sont, outre les facteurs pris en compte par la
simulation du bilan hydrique; la densité de semis, qui n'a pas
eté retenue pour l'analyse du fait de sa très faible variabilité
:Lntra-site, la qualité des sarclages et du démariage ainsi que
:La fréquence et l'ancienneté des apports de fumure.
De nombreux auteurs ont montre l'influence de la position
des parcelles
dans la toposéquence sur le bilan hydrique
:ROUSSEAU, 1988, ALBERGEL et al, 1990) et sur le rendement des
cultures (GARIN, 1988). Cependant le nombre de situations à
ruissellement potentiel est très faible dans no,tre échantillon
par rapport à celui des situations l'stablestV et ce critère n'a
pu être utilisé dans l'analyse.
Influence des pratiques culturales sur la réponse à l'indice
hydrique.
Pour
évaluer
cette
influence, on a cherché à tester
l'existence de correspondances entre les niveaux de rendement
obtenus et les pratiques culturales tout en tenant compte du
niveau d'alimentation hydrique. Pour cela, on a découpé le
graphique de la figure 2, donnant le rendement grains en fonction
de l'indice Iresp, en
zo'nes
contenant le même nombre de
situations, en respectant la symétrie du nuage de points (figure
3).
Les situations
où Iresp est inférieur à 0.1 ont été
regroupées en
une
seule
zone du fait de :La très faible
variabilité de leur rendement.
Les
autres
situations
sont
réparties en huit zones d'environ douze points chacune, pour
lesquelles on a étudié la distribution des variables décrivant
les sarclages (tableau 1) et la fumure (tableau 2).
F I G U R E 3 : p a r t a g e e n z o n e s d u g r a p h e
c> qOO., r e n d e m e n t g r a 1 n - i nd i c e h y d r i q u e
24
0.4 I
l r e s p
Tableau 1: Proportions (%) des situations par niveaux de
l'indice de qualité des sarclages Isarcl pour les zones 2 à 9.
zones
isarcl
2
3
4
5
6
63.7 88.9
80
83.4 41.7
36.4
0
10
8.3 41.7
0
11.1
10
8.3 16.7
;;isnification movenne des niveaux de isarcl:
.isarcl=O ou 1: sarclages corrects à tr&s corrects
isarcl=2 ou 3: sarclages tardifs mais tous effectués. Présence
en général d'un sarclage manuel après le 2eme sarclage mécanique.
isarc1=4 ou 5: sarclages tous tardifs, certains non effectués,
absence fréquente du sarclage manuel.
Tableau 2: Proportions des situations par niveaux de l'indice
de fumure Ifum pour les zones 2 & !3.
0 - 0.3 0
44.4 30
66.7 16.7 21.4
signification movenne des niveaux de Ifum:
A: fumure 3 années sur 3, pascage ou parcage + engrais en 90
B: fumure 3 années sur 3 sans parcage en 90 ou parcage en 90 avec
fumure une seule des deux autres annees.
C: fumure peu fréquente ou ancienne
D: fumure rare et ancienne
Les zones 2 à 5 ne se différencient pas du point de vue du
cal&ndrier des sarclages, mais la zone 5 s'oppose aux zones 2 à
4 par le niveau de fertilisation. Les zones 6, 7 et 9 se
diffckencient à la fois par la qualité des sarclages et le niveau
de fertilisation, positivementcorrblés. L'analyse plus détaillée
de la zone 8 montre qu'elle est surtout constituke de situations
à sarclages corrects et fumure peu frtlquente CI rare, coexistant
avec des situations à sarclages mhdiocres et fumure moyenne.
e
Ces critères ne permettent pas de bien différencier les
zones 2 à 4, même si la zone 2 ne contient aucune parcelle à
fumure rare et ancienne, contrairement aux deux autres. On peut
soupç:onner que l'indice de qualite des sarclages est assez
imparfait, car il ne tient pas compte, en particulier, du soin
apporte à l'opération, qu'on pourrait relier à la durée de chaque
:Sarclage. ANGE et FONTANEL (1987) ont montré en effet que cette
durée pouvait être très variable, pour des sarclages commencés
aux mêmes dates. Cette imperfection s'exprimerait plus dans les
villages à conditions hydriques limitantes du fait du nombre plus
réduit de sarclages et de la moindre variabilité des dates
d'intervention dans ces régions.
Mais
on peut
également
avancer
l'hypothèse,
annoncée
précédemment, d'une interaction entre niveau de fumure et
alimentation hydrique qui *'brouilleraitl' le classement des
situations en fonction de l'indice Iresp, calcule par un modèle
ne tenant pas compte d'une telle interaction.
Suivi hydrique in situ pour diffkents niveaux de fumure:
Le dispositif mis en place sur des parcelles fumees et non
fumées du village de Sob, où 1'Iresp variait entre 0.2 et 0.5 en
1990,
permet
d'examiner plus
avant la validite de cette
hypothèse.
La figure 4 montre que la fumure a eu un effet positif sur
l'indice de surface foliaire (LAI) pendant les 50 premiers jours
adu cycle. On assiste ensuite à une baisse sensible du LAI dans
les parcelles fumées, particulièrement marquee (dans les champs
de case qui sont les plus fumés, tandis qu'il se stabilise dans
les parcelles sans fumure.
Figure 4
Evolution de l’indice de swface foliaire du mil
pour les differents types de champ.
3T
V i l l a g e d e SOB !I
- - Champs d e
case
-)- Champs
“prochesfr
fmés
-+ “proches”
nm flnnés
mm-S “lointains”
I
f lwaison
non furnés
40
50
Mi
7tl
j o u r s aprk semis
L'analyse de l'alimentation hydrique permet d'interpreter
c:e phénomène (figures 5 et 6). Pendant la première partie du
cycle, jusque vers 50 jours après semis, la fumure favorise
l'extraction de
l'eau du
sol.
Les
précipitations
étant
limitantes, on se trouve au stade de la floraison avec une
réserve hydrique sous les parcelles fumées nettement plus faible
<PJ f en l'absence d'apports de matière organique, et 1'ETR chute
$1 1.5 mm/jour alors qu'elle reste proche de 4mm/jour dans les
parcelles non fumées.
Figure 5: ETR du mil avec et sans fumure à Sab
fi-
ETE mn/j 5-
4
//
3 -. /
4
2 -yN
1 . .
I1
jours apres semis
0'
,
I
35 40
45
50
55
60
65
Figure 6: Stock hydrique sous culture avec et sans future
{stock actuel -stock initial)
nlR Ii0
40
20
0
-20
*- fumé
+ non fumé
L'extraction intense de l'eau du sol permise par la fumure
pendant la phase de développement végétatif a, dans ce cas de
figure favorisé l'apparition d'un stress hydrique à la floraison,
qui a provoqué un flétrissement de feuilles, entraînant la chute
de LAI observée à la figure 4.
Les rendements des parcelles fumées (1000 kg/ha) restent
malgré cela doubles de ceux des champs non fumés (500 kg/ha), le
stress hydrique de floraison semblant avoir été mieux que
compensé par la meilleure alimentation hydrique de la phase
vegetative et
par
une probablement meilleure alimentation
*
minerale.
Mais on peut supposer que des situations plus défavorables
peuvent
se produire,
où le gain de production lie à la
fertilisation, reduit par l'effet mis en evidence, peut au moins
ne pas suffire à couvrir le coût de l'intrant employé, qu'il
s'agisse d'un coût en
travail ou d'un coût monétaire.
Enfin, le tableau 3 montre que la fumure a entraîné une
baisse de 20% de l'indice Iresp calcule a partir du bilan
hydrique in situ,
lorsque l'indice obtenu par simulation ne
permet pas de distinguer les deux situations.
Tableau 3: Indice hydrique Iresp mesuré et simule pour les
parcelles fumées et non fumées.
Iresp
parcelles
simulé
in situ
fumées
0.26
0.17
non fumées
0.26
0.22
Dans le cas étudié, la réponse du rendement à l'indice
hydrique est amélioree par la prise en compte de l'interaction
entre alimentation hydrique et niveau de fumure, et l'on est
tenté! de supposer qu'on retrouverait, en calculant un tel indice
ii l'aide d'un modèle plus élabore, un classement des rendements
en foinction de la fertilité pour chaque niveau d'Iresp.
!!Typologie des situations agricoles en fonction de l'alimentation
Ezydrique et des pratiques culturales.
En définitive, et à la lumière de ce qui précède, une
typologie des situations culturales peut être proposée, dont on
il représenté les catégories sur le graphique iresp-rendement
(figure 7):
- catégorie 1:
Iresp < 0.1 :
Conditions
hydriques
extrêmement limitantes. Variabilité très faible 'des rendements,
production ne suffisant en géneral pas à couvrir les frais de
récolte.
- catégorie IX: conditions hydriques limitantes avec emploi
régulier de
fumure.
Influence
parfois
perverse de la
fertilisation
sur la
réponse
aux
conditions
climatiques.
:?roductions proches du potentiel à inferieures au potentiel (de
100% à 50%).
- categorie III: conditions hydriques limitantes. Recours
A la fumure moins d'une année sur trois. Rendements très
inférieurs au potentiel (<50%).
- catégorie IV: conditions hydriques moyennement limitantes
à peu limitantes. Fertilisation organique et parfois minerale
F I G U R E 7
categoi-ies d e l a t y p o l o g i e
1:. x 1 00)
d e s s i t u a t i o n s c u l t u r a l e s
..r--- , ’ ’ >
c
0.4
0.6
0.8
I resp
deux à trois années sur trois. Calendrier de sarclages correct.
Rendements très proches du potentiel.
- catégorie V: conditions hydriques moyennement limitantes
ii peu limitantes. Fertilisation réguliere mais peu fréquente (une
année sur trois) et sarclages tardifs, ou fertilisation plus
:Eréquente mais sarclages nettement bâclés, ou fertilisation plus
rare mais sarclages mieux conduits. Rendements, inferieurs au
potentiel (80 à 30 % du potentiel). Influence très probable sur
.Les rendements de la situation de la parcelle vis à vis du
ruissellement.
- catégorie VI: conditions hydriques moyennement limitantes
;Sr peu limitantes. Recours à la fertilisation organique moins
d'une année sur trois et qarclages bâclés.
Flendements très
inférieurs au potentiel (~30% du potentiel).
CO#K.LUSION
Il apparaît que les agriculteurs Sénégalais atteignent sur
(certaines
parcelles le
potentiel de
production du
mil
<correspondant aux conditions climatiques du lieu.
Mais lorsque ces conditions sont moyennement à faiblement
limitantes, les rendements sont dans la plupart des cas limités
par le faible niveau de restitutions, l'absence de recours aux
engrais et un mauvais contrôle des adventices. Plusieurs études
en agronomie des systèmes agraires effectuées dans le Bassin
r
Arachidier Sénégalais ( GARSN et a1.,1990, ANGE et FONTANEL,
1987, GARIN, 1989), montrent que la qualité de la gestion de la
fertilité et du contrôle de l'enherbement est limitée par les
:ressources en matière organique, réduites par la disparition des
parcours et des jachères, et par les difficultés d'accès au
matériel de culture attelée.
Lorsque les conditions hydriques sont plus défavorables, le
calendrier d'exécution des sarclages est moins variable. Si
L'absence de restitutions mène à coup sûr à des rendements très
inférieurs au potentiel, la valorisation d'apports de fumure
n'est pas pour autant garantie.
Combler le "Gap technologique" de cette agriculture passe
donc par une politique de soutien à l'acquisition d'intrants et
de matériel, et par une optimisation de la gestion des ressources
en matière organique. Cependant il convient d'être prudent dans
l'utilisation de fertilisants dans les régions où les années à
indice hydrique Iresp faible sont fréquentes.
Il est nécessaire de poursuivre les recherches sur les
interactions entre pratiques culturales et alimentation hydrique
afin de mettre au point des modèles permettant, par des analyses
fréquentielles, d'évaluer avec précision pour chaque région le
risque agricole lié à l'utilisation d'intrants.
Bibliographie
AFFHOLDER F.,
1991.
Influence
d'apports de
compost
sur
l'alimentation hydrique du mil. in REYNIERS F.N., 1991. 3eme
rapport d'avancement de 1,ATP l'Croissance et fonctionnement
hydrique des racines en sols dégradés" IRAT CIRAD.
ALBERGEL J., PEREZ P., VASKMANN. M., 1990. Gestion agricole des
pluies au Sahel. Une méthode d'estimation de ruissellement dans
le bilan hydrique des cultures.
Journées
hydrologiques de
Montpellier 1990. ORSTOM 12p
ANGE A., FONTANEL, P. 1987. La contrainte enherbement et sa
gestion dans le sud Saloum au Sénégal. Une analyse connexe de
l'organisation
du travail et de ses résultats agronomiques.
Séminaire MESRU/CIRAD, Septembre 1987. 15 p.
CISSE L., 1986. Etude des effets d'apports de maitière organique
sur :Les bilans hydriques et minéraux et la production du mil et
de l'arachide sur un sol sableux dégradé du Centre - Nord du
SENEGAL.
Thèse de
doct. en
Sciences
Agron.
Inst.Nat.
Polytechnique de Lorraine. 184 p.
CORTIER B., POCTHIER, G., IMBERNON, J. 1988. Le maïs au Sénégal:
effets des techniques culturales et des conditions hydriques en
culture pluviale. Agr. Trop. 1988, 43-2 pp. 85-90.
,
DANCETTE C.,1983. Estimation des besoins en eau des principales
cultures pluviales en zone soudano-sahelienne. L'Agron. Trop.,
0
38 (4):pp 281-294.
* .3-m--.
m--m,
B-c---
DOUMOURO J.P., 1987. Etude de la variabilité du rendement du mil
dans la région de MARADI (Niger), pour l'obtention du Diplôme
d'Agronomie Tropicale (DAT) DSA/CIRAD Montpellier, 121 p.
FRANQUIN P., FOREST F., 1977. Des programmes pour l'evaluation et
:L'anallyse fréquentielle des termes du bilan hyd:rique. L'Agron.
Trop., 32 (l),pp 7-11.
FOREST F., LIDON B., 1982. Influence of the rainfall pattern on
fluctuations in an
intensified
sorghum
Crop
Yield.
Agrometeorology of Sorghum and Millet in the Semi-Arid Tropics:
l?roceedings
of the International Symposium,
15-20 nov 1982,
ICRISAT. pp. 261-273.
GARINI P., 1988. Itinéraires techniques et rendement de l'arachide
. .a Sob, village du Sine en 1987. DRSAER/ISRA - CIRAD/DSA
Montpellier. DSA 1989/17 30 p. Annexes et graph.
GARINI P., 1989. Eléments d'analyse de la gestion des moyens de
production au sein d'une communauté villageoise (du Sine-Saloum.
Le cas de Ndimb Taba. Document de travail, CIRAD/DSA Montpellier
!51 p. + annexes et graph.
GARIN P., FAYE A., LERICOLLAIS A., SISSOKHO M., 1990. Evolution
du role du bétail dans la gestion de la fertilité des terroirs
sereer au SENEGAL. Les cahiers de la Recherche Developpement n"
126 - Juin 1990. Dossier no 2 : Gestion des terroirs. pp. 65-84.
.
HAMONI G., 1980. Mise en oeuvre et critique de methodes de
caracterisation hydrodynamique de la zone non saturee du sol.
Application aux sols de culture du Senégal. Thèse de Doct.Ing.,
Institut de mecanique, Grenoble, 136~.
IMBERNON J., 1981. Variabilite spatiale des caracteristiques
hydrodynamiques d'un sol du Sénégal. Application au calcul d'un
bilan sous culture. These de doctorat 3ème cycle presente à
:L'Université Scientifique et medicale et 1'INIP de GRENOBLE,
soutenu le 27 Avril 1981. 152 p. + annexes et graph.
JOWE P., 1989. L'analyse agronomique de situations culturales.
Lab. Syst. Prod. - DSA CIRAD - Montpellier. 11 p.
MARCHAND D., 1988. Mod&lisation fonctionnelle du bilan hydrique
sur sol cultivé : approche déterministe ou stochastique. Thèse
doctorat soutenu à 1'Universite Joseph FOURIER - GRENOBLE 1,
:CNP/G;RENOBLE, 246 p.
I?OSS R., SARAGONI H., IMBERNON J.,1988. Bilan simulé du maïs au
!Gogo meridional. L'Agron. Trop., 43 (l), pp 18-29.
REYNIERS F.N, FOREST F., 1988. Améliorer l'alimentation hydrique
et son efficience en agriculture pluviale en Afrique au Sud du
Sahara. SBminaire ILRI/CTA du 25 au 29 Avril 1988 à HARARE, 25~.
c
ROUSSEAU V., 1988. Suivi hydrique à l'echelle d'une toposequence
et ajustement d'un modele de simulation du bbilan hydrique.
Utilisation agricole de l'eau, maitrise du milieu et production.
Diplôme d'agronomie tropicale. ENSAM/CNEARC. Novembre1988, 40~.
SENEGALAIS: INFLUENCE DE L'ALIMENTATION HYDRIQUE, DE LA
.
GESTION DE LA FERTILITE ET DU CONTROLE DE L'ENHERBEKENT. Ir.;*.i
1 6'
F.Affholder (f) '1.
.
.<
_
_ _,
- i
..,.
( ,, :
_ ..
s';,,
.
;,
RéSUlUé
.A l'aide d'un échantillon de plus de cent parcelles de mil
distribuées dans six terroirs répartis selon le gradient
pédoclimatique dans le Bassin Arachidier du Sénégal, on a suivi
les operations culturales pratiquées par les agriculteurs et la
production de grain au cours de l'hivernage 1990.
Ces données ont été mises en relation avec un indice
hydrique déduit du bilan hydrique simulé de chaque situation
culturale.
Ilressort que si le potentiel de production, tel qu'il peut
i%re obtenu en station de recherche, est parfois atteint, les
rendements sont en général limités par les faibles restitutions
d'elements fertilisants et un mauvais contrôle des adventices.
Dans'l'un des sites suivis, l'alimentation hydrique a de
plus &e mesuree in situ sur des situations fumées et non fumées.
Il apparait que l'apport de fumure peut avoir un effet pervers
sur 1'ETR de la culture et modifier le risque pris par
:L'agriculteur,
dans des proportions qu'il convient d'évaluer à
:L'aide de modèles plus élaborés.
I
Mots-clefs: Bilan hydrigue, risque agroclimatique, itinéraires
techniques, matière organique, sarclages, mil, Sénégal,
"
I.
-------
c---x
--
.
INTRODUCTION
:La
grande
variabilité
interannuelle et
spatiale
des
rendements des cultures est une des caractéristiques majeures de
I'agriculture pluviale d'Afrique de l'ouest.
Identifier et hiérarchiser les causes de cette variabilité
est essentiel, à la fois pour se donner les moyens d'estimer la
production agricole dans un contexte où les techniques de
sondalges à travers de vastes territoires se révèlent inefficaces,
et pour déterminer les techniques permettant de stabiliser la
production au niveau le plus élevé possible.
L'étude
présentée
ici se
veut
une
contribution à
l'explication de la variabilité du rendement de la principale
céréale pluviale du Sénégal,
le mil, en associant l'étude
agronomique de situations culturales observées dans six villages
du bassin arachidier Sénégalais, à l'analyse de :La consommation
hydrique de ces situations, rendue possible par l'utilisation
d'un ,modèle de simulation du bilan hydrique.
La principale limite du modèle utilisé vient de ce qu'il ne
I
rend :pas compte des interactions, encore très mal connues, entre
certaines pratiques agricoles et l'alimentation hydrique elle-
même. Ce problème est discuté à partir du cas particulier de
1
l'influence d'apports de matière organique sur l'alimentation
hydrique de la culture, mesurée in situ.
MATERIEL ET METHODES
Le Bassin Arachidier du Sénégal et les villages de l'enquête
agronomique
Cette région, qui est la principale zone de production du
mil au Sénégal est marquée fortement dans la plupart de ses
caractéristiques par l'influence du gradientpedoclimatique Nord-
Sud.
On se reportera, pour les conditions du milieu physique, à
la figure (1). Les sols
sont surtout de type ferrugineux
tropicaux peu lessivés au Nord à lessivés au Sud. Leur teneur en
t5léments fins (Argile + Limons fins), inférieure à 10% au Nord
atteint 20 à 25% au Sud du Bassin. Les pluviométries moyennes
annuelles diminuent régulièrement du Sud au Nord, de 300 à 700mm
1:moyennes 1970-1987).
Les pratiques agricoles présentent dans cette zone certains
traits
d'homogénéité
remarquables,
avec
toutefois
quelques
nuanc:es entre le Nord et le Sud de l'isohyète 540 mm passant à
c
Kaolack.
La rotation biennale mil-arachide, en culture pure, domine
*
wes largement, mais une relative diversification apparaît au Sud
[coton, maïs, manioc). La jachère est exceptionnelle. Le
mil SOUNA de 90 jours, très peu photopériodique, a pratiquement
- PIGUBE Ii.1 -
Y
L E B A S S I N ARACH?lïER DU SEh _... ,;.i-
PLUVIOMETRIE - SOL - VILLAGES DE L’ENQUETE AGRONOMICdJE!
MALRITANIE
J /I
GUINEE BISSAU
-m
1:KEUlBOUPI
2 : BAMBBY-SRERB
3 : S5B
4 : WDINB IABA
5 : DABOU IIIO(IDOS
6 : IEUB LAHIWB
/v
Lirite du Basain Arachidier
.,.Y
Ieohlètes 1970-1987
Zone à prédorinaace de aola bruns sabarides ou bruns rouges
sur aablee colluviaux et alluviaux.
[-yq
Zone à prédorinaace de aoIs ferrugineux tropicaux faiblement
lesaivéa, leseivés en Fer, sur sables siliceux à 1’0ueat et
gtia argilo-sableux à 1’Eat.
Zone à prédarinance de sole ferrugineux tropicaux letrsivés,
mm taches ni conc&ions ferrugiaeam au lord, arec taches
et coacrktiona au Sud, mr aablea ou &a sabla-argileux.
I’+‘tl Zone à aola faiblement ferralitiques doriaaata, mr grès
sabla-argileux.
partout remplacé les mils SAN10 de 120 jours devenus inadaptés
d.u fait de la sécheresse.
:La préparation du sol se limite en général à un nettoyage
d.es parcelles, parfois compléte par un grattage au Sud. Les semis
sont réalisés le plus souvent mécaniquement et en humide sur la
premiere pluie utile dans la moiti6 sud du bassin, et effectués
en sec à la main, mais de plus en plus souvent mécaniquement dans
la mo'itié nord. Les sarcla-binages sont réalisés en traction
équine ou asine, et au sud parfois bovine.
:Les ressources en matière organique d'origine animale sont
limitees du fait de la saturation de l'espace agraire et de la
disparition des zones de parcours, ce dernier phénomène étant
particulièrement accentue au centre (pays Serer). Le recours aux
engrais et produits phytosanitaires est exceptionnel depuis
1'aba:ndon de la politique de subvention aux intra:nts agricoles.
Les finages sont dans toute la région organisés en terroirs
concentriques: champs de case à proximité immédiate du village,
bénéficiant d'apports fréquents de matière organique et portant
en général du mil en culture continue (Pombod Serer et Tol Keur
Flolof) , et champs de brousse, portant la rotation arachide-mil.
Lorsqu'une reserve foncière existe encore aux confins du
territoire villageois, on trouve en outre à sa lisière quelques
parcelles récemment défrichees (Tol Gor).
A ce schéma plan, il faut ajouter, surtout dans la moitié
sud du bassin, l'influence du relief: la position d'un champ dans
la
toposéquence
détermine
d'éventuels
reports
d'eau
par
ruissellement ainsi que la nature du sol et donc sa réserve
utile.
Pour cette étude, on s'est efforcé de choisir, parmi des
sites susceptibles de représenter les différents milieux de la
région, des villages ayant fait l'objet d'études en agronomie des
systèmes
agraires,
afin de faciliter l'échantillonnage des
parcelles.
L'échantillon de parcelles agricoles et l'enquête agronomique
L'échelle d'analyse que nous avons retenue est celle de la
parcelle
culturale,
qui
est définie comme
la partie d'une
parcelle foncière sur laquelle l'agriculteur applique un même
ensemble de choix et de techniques (JOUVE, 1989).
L'échantillon de depart comprenait 130 de ces parcelles
réparties dans les différents sites, et à 1'inté:rieur de chaque
site, dispersées dans les différents terroirs identifiés lors des
&tudes système précédentes.
Le
passé
cultural, et en
particulier
les
apports
c
jfertilisants anterieurs ainsi que l'ensemble des interventions
des agriculteurs au cours de la campagne ont été suivis.
----
c-.
Les nombreuses observations concernant la fertilisation et
les sarclages ont par la suite été resumées à 1"aide d'indices
synthétiques, ifum et isarcl. Ifum est basé sur l,a fréquence des
apports de matière organique sur trois ans (1988 à 1990) et sur
le type d'apport de fumure minerale ou organique pour l'annee en
cours. Il augmente avec la frequence des apports et diminue avec
leur ancienneté. L'indice Isarcl, quant à lui diminue quand la
précocité et le nombre des sarclages augmentent par rapport à la
moyenne du village. La présence .d'au moins un sarclage manuel
immediatement après un sarclage mécanique a également été
considéré comme un critère de qualité.
ifum = fmine + forga90 + 1/2(forga89)+ 1/3 (forga 88)
où - fmine = 1 si apport de fumure minérale en 1990, =0 dans
le cas contraire:
- forga(n)= présence (1) ou absence (0) d'apport de
fiumure organique d'origine animale l'année n. Pour l'année de
l'étude, 1990, on a donné un point en plus dans le cas de fumure
par parcage de troupeau sur la parcelle: forga90=2.
isarcl == nombre de sarclages réalisés tardivement + nombre de
sarclages manquants + itype
avec itype = 0 si l'un des sarclages mécaniques au moins
est suivi par un sarclage manuel, = 1 dans le cas
C:ontraire.
Le rendement et ses composantes ont été mesurés à l'aide de
trois placettes de 25m2 dans chaque parcelle.
Enfin, les parcelles ayant subi des dégâts ou présentant une
donnee Imanquante ont été exclues de l'analyse. On a également
Miminé les situations où des ressemis partiels imbriqués sur la
parcelle rendaient impossible la simulation du bilan hydrique.
Il en résulte en définitive un échantillon de 109 situations
culturales.
13ilan hydrique simulé et indice hydrique synthétique
Le modèle utilise est celui. mis au point par FOREST (1980)
a la suite des travaux de FRANQUIN et FOREST (1977), dans sa
version IIDHC" (Diagnostic Hydrique de Campagne) permettant de
réaliser de nombreuses simulations en série.
Ce modèle est de type déterministe fonctionnel et il a été
vérifié qu'il restitue assez fidelement les termes moyens du
bilan hydrique d'une situation a partir des valeurs moyennes pour
cette situation des paramètres d'entrée (MARCHAND, 1988).
Les paramètres d'entrée sont la pluviométrie journalière,
la demande évaporative mesurée au Bac classe A, (Evbac), obtenue
$3 partir de la station agroclimatique la plus proche pour chaque
.Jillatge, la réserve utile du sol sur un mètre, la date du semis
1st
l e s
coefficients
culturaux pentadaires
(DANCETTE,1983),
caractérisant les besoins en eau de la culture.
On obtient en sortie, par pentade et pour les principaux
stades phénologiques de la culture, l'évapotranspiration réelle
ETR, le drainage sous la zone racinaire, l'évapotranspiration
maximale ETM, et l'État du stock hydrique du sol.
La pluviométrie a été mesuree à l'aide de pluviomètres
répartis dans le territoire villageois de manière à ce qu'aucune
des parcelles suivies soit distante de plus d'un kilomètre d'un
pluviomètre.
Les réserves utiles des sols du bassin arachidier sont bien
connues et fortement corrélées à leur teneur en éléments fins
(HAMON, 1980, IMBERNON, 1981). Elles varient de !50 mm par mètre
de sol pour les sols les plus sableux, au nord du bassin
arachidier (village de Keur Boumi) à 120mm/m pour les sols plus
argileux du Sine Saloum et de la région de Koungheul (villages
de Ndimb Taba, Darou Khoudos et Keur Lamine). Au centre elles
varient entre 70 et lOOmm/m selon qu'on se trouve dans un sol dit
Dior (sableux) ou Dek (plus argileux). Pour les villages du sud
de la région, on a eu recours à la tarière pour évaluer la
profondeur de sol utilisable par les racines, du fait de la
presence possible de la cuirasse à moins d'un mètre de la
surface.
De nombreuses études ont montré la pertinence des indices
de satisfaction des besoins en eau ETR/ETM sur l'ensemble du
cycle et à la phase de floraison pour l'explication du rendement
\\des c&reales pluviales en Afrique de l'Ouest, en milieu contrôlé.
L'indice que nous avons utilisé est l'indice de rendement
potentiel, ou espére, IRESP, résultant des travaux de FOREST et
LIDON (1984),
FOREST et REYNIERS (1988), POSS et al. (1988),
CORTIER et a1.(1988):
:CRESP' = (ETR/ETM)cycle X (ETR/ETM)phase sensible
où (ETR/ETM)phase sensible est le minimum de (ETR/ETM)floraison
et (E;TR/ETM)montaison-épiaison.
'Bilan hydrique in situ
Des travaux de station (CISSE, 1986, AFFHOLDER, 1991)ayant
mis en évidence une interaction entre la fertilité du sol et
:L'alimentation hydrique du mil, on a voulu juger de l'importance
de ce phenomène, que le modèle utilisé ne prend pas en compte,
en milieu paysan.
Un bilan hydrique in situ a donc été réalisé sur l'un des
sites; (Sob), par la methode gravimétrique, sur huit parcelles
irepresentant quatre niveaux d'apports de matière organique et
ayant levé à la même date. On s'est attaché à vérifier que la
conduite de ces parcelles était par ailleurs homogène.
RESULTATS
Alimentation hydrigue et rendements
La figure 2 donne le rendement en grain du mil en fonction
de l'indice hydrique IRESP. Les deux variables sont nettement
corrélées
(coeff.= 0.61
P < 10~") mais la variabilité du
rendement augmente avec la satisfaction des besoins en eau.
Les meilleurs rendements obtenus sont proches du potentiel,
représenté par les rendements des parcelles intensifiées des
stations de recherche de 1'ISRA.
Un rapport de 1 à 10 existe entre les moins bons et les
meilleurs rendements lorsque les conditions hydriques ne sont pas
limitantes.
FIGURE 2
Cx ,ooo~ I ndice hydr i que et rendement du mi I
l” Ikdlercile agrononique
. Hilieu paysan
0
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0 B
1
I
resp
VariaLbilité des situations agricoles
D'une manière générale les résultats de l'enquête confirment
:La faible variabilité du précedent cultural (mil dans les champs
de case, arachide dans pratiquement tous les autres cas), de la
préparation du sol (simple nettoyage) et de la variété utilisée
d
(SOUNIA).
La situation phytosanitaire a éte relativement satisfaisante
.
en 1'990, et seuls quelques degâts dus aux cantharides sont
signallés, principalement dans les villages du Sutd.
-._-
--
---
Les principaux facteurs de différenciation des situations
qui apparaissent sont, outre les facteurs pris en compte par la
simulation du bilan hydrique; la densité de semis, qui n'a pas
eté retenue pour l'analyse du fait de sa très faible variabilité
:Lntra-site, la qualité des sarclages et du démariage ainsi que
:La fréquence et l'ancienneté des apports de fumure.
De nombreux auteurs ont montre l'influence de la position
des parcelles
dans la toposéquence sur le bilan hydrique
:ROUSSEAU, 1988, ALBERGEL et al, 1990) et sur le rendement des
cultures (GARIN, 1988). Cependant le nombre de situations à
ruissellement potentiel est très faible dans no,tre échantillon
par rapport à celui des situations l'stablestV et ce critère n'a
pu être utilisé dans l'analyse.
Influence des pratiques culturales sur la réponse à l'indice
hydrique.
Pour
évaluer
cette
influence, on a cherché à tester
l'existence de correspondances entre les niveaux de rendement
obtenus et les pratiques culturales tout en tenant compte du
niveau d'alimentation hydrique. Pour cela, on a découpé le
graphique de la figure 2, donnant le rendement grains en fonction
de l'indice Iresp, en
zo'nes
contenant le même nombre de
situations, en respectant la symétrie du nuage de points (figure
3).
Les situations
où Iresp est inférieur à 0.1 ont été
regroupées en
une
seule
zone du fait de :La très faible
variabilité de leur rendement.
Les
autres
situations
sont
réparties en huit zones d'environ douze points chacune, pour
lesquelles on a étudié la distribution des variables décrivant
les sarclages (tableau 1) et la fumure (tableau 2).
F I G U R E 3 : p a r t a g e e n z o n e s d u g r a p h e
c> qOO., r e n d e m e n t g r a 1 n - i nd i c e h y d r i q u e
24
0.4 I
l r e s p
Tableau 1: Proportions (%) des situations par niveaux de
l'indice de qualité des sarclages Isarcl pour les zones 2 à 9.
zones
isarcl
2
3
4
5
6
63.7 88.9
80
83.4 41.7
36.4
0
10
8.3 41.7
0
11.1
10
8.3 16.7
;;isnification movenne des niveaux de isarcl:
.isarcl=O ou 1: sarclages corrects à tr&s corrects
isarcl=2 ou 3: sarclages tardifs mais tous effectués. Présence
en général d'un sarclage manuel après le 2eme sarclage mécanique.
isarc1=4 ou 5: sarclages tous tardifs, certains non effectués,
absence fréquente du sarclage manuel.
Tableau 2: Proportions des situations par niveaux de l'indice
de fumure Ifum pour les zones 2 & !3.
0 - 0.3 0
44.4 30
66.7 16.7 21.4
signification movenne des niveaux de Ifum:
A: fumure 3 années sur 3, pascage ou parcage + engrais en 90
B: fumure 3 années sur 3 sans parcage en 90 ou parcage en 90 avec
fumure une seule des deux autres annees.
C: fumure peu fréquente ou ancienne
D: fumure rare et ancienne
Les zones 2 à 5 ne se différencient pas du point de vue du
cal&ndrier des sarclages, mais la zone 5 s'oppose aux zones 2 à
4 par le niveau de fertilisation. Les zones 6, 7 et 9 se
diffckencient à la fois par la qualité des sarclages et le niveau
de fertilisation, positivementcorrblés. L'analyse plus détaillée
de la zone 8 montre qu'elle est surtout constituke de situations
à sarclages corrects et fumure peu frtlquente CI rare, coexistant
avec des situations à sarclages mhdiocres et fumure moyenne.
e
Ces critères ne permettent pas de bien différencier les
zones 2 à 4, même si la zone 2 ne contient aucune parcelle à
fumure rare et ancienne, contrairement aux deux autres. On peut
soupç:onner que l'indice de qualite des sarclages est assez
imparfait, car il ne tient pas compte, en particulier, du soin
apporte à l'opération, qu'on pourrait relier à la durée de chaque
:Sarclage. ANGE et FONTANEL (1987) ont montré en effet que cette
durée pouvait être très variable, pour des sarclages commencés
aux mêmes dates. Cette imperfection s'exprimerait plus dans les
villages à conditions hydriques limitantes du fait du nombre plus
réduit de sarclages et de la moindre variabilité des dates
d'intervention dans ces régions.
Mais
on peut
également
avancer
l'hypothèse,
annoncée
précédemment, d'une interaction entre niveau de fumure et
alimentation hydrique qui *'brouilleraitl' le classement des
situations en fonction de l'indice Iresp, calcule par un modèle
ne tenant pas compte d'une telle interaction.
Suivi hydrique in situ pour diffkents niveaux de fumure:
Le dispositif mis en place sur des parcelles fumees et non
fumées du village de Sob, où 1'Iresp variait entre 0.2 et 0.5 en
1990,
permet
d'examiner plus
avant la validite de cette
hypothèse.
La figure 4 montre que la fumure a eu un effet positif sur
l'indice de surface foliaire (LAI) pendant les 50 premiers jours
adu cycle. On assiste ensuite à une baisse sensible du LAI dans
les parcelles fumées, particulièrement marquee (dans les champs
de case qui sont les plus fumés, tandis qu'il se stabilise dans
les parcelles sans fumure.
Figure 4
Evolution de l’indice de swface foliaire du mil
pour les differents types de champ.
3T
V i l l a g e d e SOB !I
- - Champs d e
case
-)- Champs
“prochesfr
fmés
-+ “proches”
nm flnnés
mm-S “lointains”
I
f lwaison
non furnés
40
50
Mi
7tl
j o u r s aprk semis
L'analyse de l'alimentation hydrique permet d'interpreter
c:e phénomène (figures 5 et 6). Pendant la première partie du
cycle, jusque vers 50 jours après semis, la fumure favorise
l'extraction de
l'eau du
sol.
Les
précipitations
étant
limitantes, on se trouve au stade de la floraison avec une
réserve hydrique sous les parcelles fumées nettement plus faible
<PJ f en l'absence d'apports de matière organique, et 1'ETR chute
$1 1.5 mm/jour alors qu'elle reste proche de 4mm/jour dans les
parcelles non fumées.
Figure 5: ETR du mil avec et sans fumure à Sab
fi-
ETE mn/j 5-
4
//
3 -. /
4
2 -yN
1 . .
I1
jours apres semis
0'
,
I
35 40
45
50
55
60
65
Figure 6: Stock hydrique sous culture avec et sans future
{stock actuel -stock initial)
nlR Ii0
40
20
0
-20
*- fumé
+ non fumé
L'extraction intense de l'eau du sol permise par la fumure
pendant la phase de développement végétatif a, dans ce cas de
figure favorisé l'apparition d'un stress hydrique à la floraison,
qui a provoqué un flétrissement de feuilles, entraînant la chute
de LAI observée à la figure 4.
Les rendements des parcelles fumées (1000 kg/ha) restent
malgré cela doubles de ceux des champs non fumés (500 kg/ha), le
stress hydrique de floraison semblant avoir été mieux que
compensé par la meilleure alimentation hydrique de la phase
vegetative et
par
une probablement meilleure alimentation
*
minerale.
Mais on peut supposer que des situations plus défavorables
peuvent
se produire,
où le gain de production lie à la
fertilisation, reduit par l'effet mis en evidence, peut au moins
ne pas suffire à couvrir le coût de l'intrant employé, qu'il
s'agisse d'un coût en
travail ou d'un coût monétaire.
Enfin, le tableau 3 montre que la fumure a entraîné une
baisse de 20% de l'indice Iresp calcule a partir du bilan
hydrique in situ,
lorsque l'indice obtenu par simulation ne
permet pas de distinguer les deux situations.
Tableau 3: Indice hydrique Iresp mesuré et simule pour les
parcelles fumées et non fumées.
Iresp
parcelles
simulé
in situ
fumées
0.26
0.17
non fumées
0.26
0.22
Dans le cas étudié, la réponse du rendement à l'indice
hydrique est amélioree par la prise en compte de l'interaction
entre alimentation hydrique et niveau de fumure, et l'on est
tenté! de supposer qu'on retrouverait, en calculant un tel indice
ii l'aide d'un modèle plus élabore, un classement des rendements
en foinction de la fertilité pour chaque niveau d'Iresp.
!!Typologie des situations agricoles en fonction de l'alimentation
Ezydrique et des pratiques culturales.
En définitive, et à la lumière de ce qui précède, une
typologie des situations culturales peut être proposée, dont on
il représenté les catégories sur le graphique iresp-rendement
(figure 7):
- catégorie 1:
Iresp < 0.1 :
Conditions
hydriques
extrêmement limitantes. Variabilité très faible 'des rendements,
production ne suffisant en géneral pas à couvrir les frais de
récolte.
- catégorie IX: conditions hydriques limitantes avec emploi
régulier de
fumure.
Influence
parfois
perverse de la
fertilisation
sur la
réponse
aux
conditions
climatiques.
:?roductions proches du potentiel à inferieures au potentiel (de
100% à 50%).
- categorie III: conditions hydriques limitantes. Recours
A la fumure moins d'une année sur trois. Rendements très
inférieurs au potentiel (<50%).
- catégorie IV: conditions hydriques moyennement limitantes
à peu limitantes. Fertilisation organique et parfois minerale
F I G U R E 7
categoi-ies d e l a t y p o l o g i e
1:. x 1 00)
d e s s i t u a t i o n s c u l t u r a l e s
..r--- , ’ ’ >
c
0.4
0.6
0.8
I resp
deux à trois années sur trois. Calendrier de sarclages correct.
Rendements très proches du potentiel.
- catégorie V: conditions hydriques moyennement limitantes
ii peu limitantes. Fertilisation réguliere mais peu fréquente (une
année sur trois) et sarclages tardifs, ou fertilisation plus
:Eréquente mais sarclages nettement bâclés, ou fertilisation plus
rare mais sarclages mieux conduits. Rendements, inferieurs au
potentiel (80 à 30 % du potentiel). Influence très probable sur
.Les rendements de la situation de la parcelle vis à vis du
ruissellement.
- catégorie VI: conditions hydriques moyennement limitantes
;Sr peu limitantes. Recours à la fertilisation organique moins
d'une année sur trois et qarclages bâclés.
Flendements très
inférieurs au potentiel (~30% du potentiel).
CO#K.LUSION
Il apparaît que les agriculteurs Sénégalais atteignent sur
(certaines
parcelles le
potentiel de
production du
mil
<correspondant aux conditions climatiques du lieu.
Mais lorsque ces conditions sont moyennement à faiblement
limitantes, les rendements sont dans la plupart des cas limités
par le faible niveau de restitutions, l'absence de recours aux
engrais et un mauvais contrôle des adventices. Plusieurs études
en agronomie des systèmes agraires effectuées dans le Bassin
r
Arachidier Sénégalais ( GARSN et a1.,1990, ANGE et FONTANEL,
1987, GARIN, 1989), montrent que la qualité de la gestion de la
fertilité et du contrôle de l'enherbement est limitée par les
:ressources en matière organique, réduites par la disparition des
parcours et des jachères, et par les difficultés d'accès au
matériel de culture attelée.
Lorsque les conditions hydriques sont plus défavorables, le
calendrier d'exécution des sarclages est moins variable. Si
L'absence de restitutions mène à coup sûr à des rendements très
inférieurs au potentiel, la valorisation d'apports de fumure
n'est pas pour autant garantie.
Combler le "Gap technologique" de cette agriculture passe
donc par une politique de soutien à l'acquisition d'intrants et
de matériel, et par une optimisation de la gestion des ressources
en matière organique. Cependant il convient d'être prudent dans
l'utilisation de fertilisants dans les régions où les années à
indice hydrique Iresp faible sont fréquentes.
Il est nécessaire de poursuivre les recherches sur les
interactions entre pratiques culturales et alimentation hydrique
afin de mettre au point des modèles permettant, par des analyses
fréquentielles, d'évaluer avec précision pour chaque région le
risque agricole lié à l'utilisation d'intrants.
Bibliographie
AFFHOLDER F.,
1991.
Influence
d'apports de
compost
sur
l'alimentation hydrique du mil. in REYNIERS F.N., 1991. 3eme
rapport d'avancement de 1,ATP l'Croissance et fonctionnement
hydrique des racines en sols dégradés" IRAT CIRAD.
ALBERGEL J., PEREZ P., VASKMANN. M., 1990. Gestion agricole des
pluies au Sahel. Une méthode d'estimation de ruissellement dans
le bilan hydrique des cultures.
Journées
hydrologiques de
Montpellier 1990. ORSTOM 12p
ANGE A., FONTANEL, P. 1987. La contrainte enherbement et sa
gestion dans le sud Saloum au Sénégal. Une analyse connexe de
l'organisation
du travail et de ses résultats agronomiques.
Séminaire MESRU/CIRAD, Septembre 1987. 15 p.
CISSE L., 1986. Etude des effets d'apports de maitière organique
sur :Les bilans hydriques et minéraux et la production du mil et
de l'arachide sur un sol sableux dégradé du Centre - Nord du
SENEGAL.
Thèse de
doct. en
Sciences
Agron.
Inst.Nat.
Polytechnique de Lorraine. 184 p.
CORTIER B., POCTHIER, G., IMBERNON, J. 1988. Le maïs au Sénégal:
effets des techniques culturales et des conditions hydriques en
culture pluviale. Agr. Trop. 1988, 43-2 pp. 85-90.
,
DANCETTE C.,1983. Estimation des besoins en eau des principales
cultures pluviales en zone soudano-sahelienne. L'Agron. Trop.,
0
38 (4):pp 281-294.
* .3-m--.
m--m,
B-c---
DOUMOURO J.P., 1987. Etude de la variabilité du rendement du mil
dans la région de MARADI (Niger), pour l'obtention du Diplôme
d'Agronomie Tropicale (DAT) DSA/CIRAD Montpellier, 121 p.
FRANQUIN P., FOREST F., 1977. Des programmes pour l'evaluation et
:L'anallyse fréquentielle des termes du bilan hyd:rique. L'Agron.
Trop., 32 (l),pp 7-11.
FOREST F., LIDON B., 1982. Influence of the rainfall pattern on
fluctuations in an
intensified
sorghum
Crop
Yield.
Agrometeorology of Sorghum and Millet in the Semi-Arid Tropics:
l?roceedings
of the International Symposium,
15-20 nov 1982,
ICRISAT. pp. 261-273.
GARINI P., 1988. Itinéraires techniques et rendement de l'arachide
. .a Sob, village du Sine en 1987. DRSAER/ISRA - CIRAD/DSA
Montpellier. DSA 1989/17 30 p. Annexes et graph.
GARINI P., 1989. Eléments d'analyse de la gestion des moyens de
production au sein d'une communauté villageoise (du Sine-Saloum.
Le cas de Ndimb Taba. Document de travail, CIRAD/DSA Montpellier
!51 p. + annexes et graph.
GARIN P., FAYE A., LERICOLLAIS A., SISSOKHO M., 1990. Evolution
du role du bétail dans la gestion de la fertilité des terroirs
sereer au SENEGAL. Les cahiers de la Recherche Developpement n"
126 - Juin 1990. Dossier no 2 : Gestion des terroirs. pp. 65-84.
.
HAMONI G., 1980. Mise en oeuvre et critique de methodes de
caracterisation hydrodynamique de la zone non saturee du sol.
Application aux sols de culture du Senégal. Thèse de Doct.Ing.,
Institut de mecanique, Grenoble, 136~.
IMBERNON J., 1981. Variabilite spatiale des caracteristiques
hydrodynamiques d'un sol du Sénégal. Application au calcul d'un
bilan sous culture. These de doctorat 3ème cycle presente à
:L'Université Scientifique et medicale et 1'INIP de GRENOBLE,
soutenu le 27 Avril 1981. 152 p. + annexes et graph.
JOWE P., 1989. L'analyse agronomique de situations culturales.
Lab. Syst. Prod. - DSA CIRAD - Montpellier. 11 p.
MARCHAND D., 1988. Mod&lisation fonctionnelle du bilan hydrique
sur sol cultivé : approche déterministe ou stochastique. Thèse
doctorat soutenu à 1'Universite Joseph FOURIER - GRENOBLE 1,
:CNP/G;RENOBLE, 246 p.
I?OSS R., SARAGONI H., IMBERNON J.,1988. Bilan simulé du maïs au
!Gogo meridional. L'Agron. Trop., 43 (l), pp 18-29.
REYNIERS F.N, FOREST F., 1988. Améliorer l'alimentation hydrique
et son efficience en agriculture pluviale en Afrique au Sud du
Sahara. SBminaire ILRI/CTA du 25 au 29 Avril 1988 à HARARE, 25~.
c
ROUSSEAU V., 1988. Suivi hydrique à l'echelle d'une toposequence
et ajustement d'un modele de simulation du bbilan hydrique.
Utilisation agricole de l'eau, maitrise du milieu et production.
Diplôme d'agronomie tropicale. ENSAM/CNEARC. Novembre1988, 40~.