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In November 2018, ITAB (Institute of Agriculture and Organic Food) and INRA (National Institute for Agronomic Research) organized a transdisciplinary seminar to bring together stakeholders to: i) share issues associated with soil management in Organic Farming (OF) systems, ii) collectively define the main research questions to be addressed; and iii) facilitate the construction of networks or projects. More than 150 participants attended the seminar, which was designed using the method of citizen facilitation of the community forum type (Town Hall Meeting) allowing all parties to express themselves and a live summary by experts. The seminar identified important knowledge gaps on soils in OF systems and research needs. The 20 questions resulting from these exchanges relate to: i) the overall functioning of soils, more particularly the major biogeochemical cycles Carbon, Nitrogen, Phosphorus (CNP) and biological interactions; ii) the long-term effects of agricultural practices more or less specific to OF systems; (iii) soil protection; and iv) soil diagnostic and management tools. Most of the issues identified are generic and require multidisciplinary research, especially when responding to systemic issues. The seminar identified needs in terms of device and research observatory that provide the references necessary to validate or adapt to OF systems the tools and methods of evaluation and soil management available for conventional systems. The main questions identified during the seminar are discussed and confronted with recent dynamics in terms of soil research and development., En noviembre de 2018, el ITAB (Instituto de Agricultura y Alimentos Orgánicos) y el INRA (Instituto Nacional de Investigaciones Agronómicas) organizaron un seminario transdisciplinario para reunir a las partes interesadas para: i) compartir problemas asociados con el manejo del suelo en Agricultura Orgánica (AO) sistemas, ii) definir colectivamente las principales preguntas de investigación que se abordarán; y iii) facilitar la construcción de redes o proyectos. Más de 150 participantes asistieron al seminario, que fue diseñado utilizando el método de facilitación ciudadana del tipo foro comunitario (Town Hall Meeting) que permite que todas las partes se expresen y un resumen en vivo por parte de expertos. Los resultados confirmaron las importantes lagunas de conocimiento sobre los suelos en los sistemas de AO y las necesidades de investigación. Las 20 preguntas resultantes de estos intercambios se relacionan con: i) el funcionamiento general de los suelos, más particularmente los principales ciclos biogeoquímicos Carbono, Nitrógeno, Fósforo (CNP) e interacciones biológicas; ii) los efectos a largo plazo de las prácticas agrícolas más o menos específicas de los sistemas de AO; iii) protección del suelo; y iv) herramientas de diagnóstico y manejo de suelos. La mayoría de los problemas identificados son genéricos y requieren una investigación multidisciplinaria, especialmente cuando se trata de responder a problemas sistémicos. El seminario identificó necesidades en cuanto a dispositivo y observatorio de investigación para obtener las referencias necesarias para validar o adaptar, en sistemas de AO, las herramientas y métodos de evaluación y manejo de suelos disponibles para sistemas convencionales. Las principales cuestiones dentificadas durante el seminario son discutidas y confrontadas con la dinámica reciente en términos de investigación y desarrollo de suelos., En novembre 2018, l'ITAB (Institut de l’agriculture et de l’alimentation biologiques) et l’INRA (Institut national de la recherche agronomique) ont organisé un séminaire transdisciplinaire pour : i) partager les enjeux associés à la gestion des sols dans les systèmes en Agriculture Biologique (AB), ii) définir collectivement les principales questions de recherche à traiter ; et iii) faciliter la construction de réseaux ou de projets. Plus de 150 participants ont assisté au séminaire qui a été conçu à partir de la méthode d’animation citoyenne de type forum communautaire (Town Hall Meeting), permettant à l’ensemble des parties de s’exprimer et à une synthèse en direct par des experts d’être réalisée. Les résultats identifient des manques importants de connaissances sur les sols dans les systèmes en AB et les besoins de recherche. Les 20 questions issues de ces échanges portent sur : i) le fonctionnement global des sols, plus particulièrement les grands cycles biogéochimiques Carbone, Azote, Phosphore (CNP), et les interactions biologiques ; ii) les effets à long terme des pratiques agricoles plus ou moins spécifiques aux systèmes en AB ; iii) la protection des sols ; et iv) les outils de diagnostic et de gestion des sols. La plupart des questions identifiées sont génériques et nécessitent des recherches multidisciplinaires, en particulier lorsqu’elles répondent à des enjeux systémiques. Le séminaire identifie des besoins en matière de dispositif et observatoire de recherche afin d’obtenir les références qui sont nécessaires pour valider ou adapter sur les systèmes en AB les outils et méthodes d’évaluation et de gestion des sols disponibles pour les systèmes agricoles conventionnels. Les principales questions identifiées lors du séminaire sont discutées et confrontées aux dynamiques récentes de la recherche et du développement sur les sols.

Alley cropping systems are composed of tree rows alternating with crop alleys. Their interest in providing ecosystem services is increasingly acknowledged. In particular, they could have a positive impact on nutrient accessibility, soil carbon content and could increase the biodiversity of soil invertebrates associated with the provision of ecosystem services (carbon and nutrient cycling, pest regulation, etc). However, few studies have taken into account the spatial heterogeneity of soil fertility and soil organisms within these systems. A key question, however, is whether soil functioning is impacted only below the tree row, or whether crop alleys benefit from the presence of the tree row. Moreover, the positive effects of alley cropping systems are often attributed to the tree. However, the tree row is not cultivated and not tilled, resulting in the development of predominantly herbaceous vegetation, either natural or seeded, forming an understory vegetation strip (UVS). This UVS could play a particularly important role in providing organic matter in the first few centimeters of the soil, and provide an interesting habitat for soil organisms. The objective of my PhD thesis is to determine the impact of the UVS on the spatial variation of soil fertility and some associated organisms (microorganisms and macrofauna), through various observations and an experimentation in situ.I studied in a first chapter the variations of soil fertility and soil organisms within the UVS (with the distance to the tree) and between UVS and crop alleys, in two young plots in South-West France. This study has shown on the one hand that the distance to the tree does not modify the properties of the UVS with sown UVS. On the other hand, it showed that young UVS can induce an increase in the C and available P contents in the first centimeters of soil under the UVS compared to the crop alley, but that their effect on the variation of soil microbial biomass and respiration and on the abundance of macrofauna is less clear. Soil organisms may even be negatively impacted by the proximity to the UVS. Secondly, I studied the variation of soil fertility and soil organisms with the distance from the UVS at different seasons within three shade treatments in a 22 year old market gardening plot in the South of France. This plot was sampled using a design that took into account the distance to the tree, but also the impact of herbaceous strips without trees. This study showed that the UVS has a strong impact on the abundance of soil macrofauna and the efficiency of microorganisms in the UVS independently of the presence and proximity to the tree, but that it induces little heterogeneity within the crop alley in its immediate vicinity. Moreover, the presence of trees has a greater impact on soil fertility than the UVS. Finally, there is a great variability in the response of soil organisms depending on the season, and the UVS can be a refuge for macrofauna in some seasons, while the distribution of macrofauna in the plot is more homogeneous in other seasons. In a final chapter, I studied the movement of earthworms near the UVS in a 23 year old plot near Montpellier. This study suggests that in spring, endogeic earthworms move more towards the UVS than towards the crop alley.; Les systèmes agroforestiers en allées cultivées sont composés d'une alternance de lignes d'arbres et d'allées cultivées. Leur intérêt dans la fourniture de services écosystémiques commence à être bien démontré. En particulier, ils auraient un impact positif sur l'accessibilité des nutriments, la teneur en carbone des sols et l'augmentation de la biodiversité des invertébrés du sol associés à la fourniture de services écosystémiques (cycle du carbone et des nutriments, régulation des ravageurs, etc). Cependant, peu d'études ont pris en compte l'hétérogénéité spatiale de la fertilité et des organismes du sol au sein de ces systèmes. Une question essentielle est pourtant de déterminer si le fonctionnement du sol est impacté seulement sous la ligne d'arbres, ou si les allées cultivées bénéficient de la présence de cette ligne d'arbres. De plus, les effets positifs des systèmes en allées cultivées sont souvent attribués à l'arbre. Cependant, la ligne d'arbres n'est pas cultivée et le sol n'y est pas travaillé, entraînant le développement d'une végétation majoritairement herbacée, naturelle ou semée, formant un linéaire sous arboré (LSA). Ce LSA pourrait jouer un rôle particulièrement important dans l'apport de matière organique dans les premiers centimètres du sol, et fournir un habitat intéressant pour les organismes du sol. L'objectif de mon projet de doctorat est de déterminer l'impact du LSA sur la variation spatiale de la fertilité du sol et de certains organismes associés (microorganismes et macrofaune), au travers de différentes observations et d'une expérimentation in situ.Pour cela, j'ai étudié dans un premier chapitre les variations de la fertilité et des organismes du sol au sein du LSA (avec la distance à l'arbre) et entre LSA et allée cultivée, dans deux jeunes parcelles en grandes cultures dans le Gers. Cette étude a montré d'une part que la distance à l'arbre ne modifie pas les propriétés de LSA semés. D'autre part, elle a montré que de jeunes LSA peuvent induire une augmentation de la teneur en C et en P disponible dans les premiers centimètres du sol sous le LSA en comparaison avec l'allée cultivée, mais que leur effet sur la variation de la biomasse et respiration des microorganismes du sol et sur l'abondance de la macrofaune est moins clair. Les organismes du sol peuvent même être négativement impactés par la proximité au LSA. Deuxièmement, j'ai étudié la variation de la fertilité et des organismes du sol en fonction de la distance au LSA à différentes saisons au sein de trois modalités d'ombrage, dans une parcelle de 22 ans cultivée en maraîchage dans le Gard. Cette parcelle a été échantillonnée selon un design permettant de prendre en compte la distance à l'arbre, mais également l'impact de bandes enherbées sans arbres. Cette étude a montré que le LSA impacte fortement l'abondance de la macrofaune du sol et l'efficience des microorganismes dans le LSA indépendamment de la présence et proximité à l'arbre, mais qu'il induit peu d'hétérogénéité au sein de l'allée cultivée dans sa proximité immédiate. De plus, la présence des arbres impacte davantage la fertilité du sol que le LSA. Enfin, il existe une grande variabilité de la réponse des organismes du sol en fonction de la saison, le LSA pouvant être un refuge pour la macrofaune a certaines saisons, alors que la distribution de la macrofaune dans la parcelle est plus homogène a d'autres saisons. J'ai étudié dans un dernier chapitre les mouvements de vers de terre à proximité du LSA dans une parcelle de 23 ans en grandes cultures près de Montpellier. Cette étude suggère qu'au printemps, les vers de terre endogés se déplacent davantage vers le LSA que vers l'allée cultivée.

Dans les serres biologiques, les rotations de cultures sont généralement rapides et peu diversifiées, le repos des sols avec jachère ou engrais vert est rare et la production dépend fortement des intrants extérieurs. Par conséquent, les problèmes tels que la salinité du sol, les déséquilibres nutritifs et les dommages causés aux cultures par les ravageurs et les maladies sont courants. Dans le cadre du projet Greenresilient, l’utilisation de paillages organiques (ou mulch de transfert) est étudiée en tant que méthode « innovante » afin de déterminer si cette pratique est bénéfique pour la santé du sol et la biodiversité. Cette brochure explique les avantages, les risques et les défis du mulch de transfert, et fournit des recommandations pour une application pratique.

Forest-wood sector is a strategic sector for the mitigation of climate change, in particular through the production of fuelwood. However, the intensive harvesting of biomass can lead to a loss of forest soil fertility in the long term. The thesis work focuses on the sustainability of energy wood harvesting with (1) an environmental component, which concerns the assessment of nutrient returns by leaching during the pre-drying period, the characterization of exported biomass as well as the evaluation of dead wood on the ground (2) an economic component with an assessment of the economic impacts of a potential drop in productivity and their highlighting with the possible choices of cutting and silvicultural treatments.The Pre-drying operation of the trees proved to be unsatisfactory for an optimal return of nutrients contained in leaves and twigs. More than half of the nutrients remain exported from the forest after three months of pre-drying. The volumes of dead wood left on forests to maintain soil fertility and biodiversity were low (, La filière forêt-bois est un secteur stratégique pour l’atténuation des changements climatiques, notamment grâce à la production du bois-énergie. Toutefois, les récoltes intensives de biomasse peuvent induire à une perte de fertilité des sols forestiers sur le long terme. Le travail de thèse s’articule autour de la durabilité de la récolte de bois-énergie avec (1) un volet environnemental, qui concerne la quantification des retours d’éléments minéraux via la lixiviation pendant la phase de réessuyage, la caractérisation de la biomasse exportée ainsi que l’évaluation des bois morts au sol (2) un volet économique avec une évaluation des impacts économiques d’une potentielle baisse de productivité et leur mise en relief avec les choix possibles de coupe et de traitement sylvicoles.Le réessuyage des arbres s'est avéré insatisfaisant pour un retour optimal de nutriments contenus dans les feuilles et brindilles. Plus de la moitié de nutriments reste exportée de la forêt après trois mois de réessuyage. Les volumes de bois morts permettant de maintenir la fertilité des forêts et leur biodiversité étaient faibles (

With the development of agroecology, soil plays an important role in the design of sustainable agricultural practices. The soils are the place of many processes operated by living organisms interacting with one another. They also provide much needed services provided by agrosystems and enable their sustainability. In the context of the agroecological transition, it becomes urgent to promote these ecological processes, to intensify them by appropriate practices considering the socio-economic constraints, and finally, to be able to measure them. First, we recall the ecological theories of the terrestrial ecosystem functioning to improve our consideration of the soil in the agroecological transition. Then, we describe the need to improve our knowledge of the relationships between biodiversity, processes, aggregated functions and agrosystem services in a global context where biodiversity, including the soil one, is highly threatened. This theoretical approach is illustrated by four studies conducted in the tropics demonstrating the possibility to intensify the soil processes and to solve an agronomic dysfunction. Finally, we highlight the need to define soil indicators based on ecological processes for an appropriate measurement of this intensification. In conclusion, we propose a methodological framework to optimize the ecological functions of the soil for a sustainable supply of services provided by agrosystems., Avec le développement de l'agroécologie, le sol prend une place importante dans la réflexion sur la mise en place de pratiques agricoles durables. Le sol est le siège de nombreux pro-cessus opérés par des organismes vivants agissant de façon interactive. Ces processus sont indispensables pour la durabilité des services rendus par les agrosystèmes. Dans le cadre de la transition agroécologique, il devient alors nécessaire et urgent de promouvoir ces processus écologiques, de les intensifier par des pratiques adaptées et partagées avec d'autres contraintes socio-économiques, et enfin, de pouvoir les évaluer. Dans un premier temps, nous rappelons les théories écologiques du fonctionnement des écosystèmes pour améliorer notre prise en compte du sol dans la transition agroécologique. Puis, nous décrivons le besoin d'améliorer notre connaissance de la relation entre biodiversité, processus, fonctions agrégées et services rendus par les agrosystèmes dans un contexte mondial où la biodiversité, y compris celle du sol, est menacée. Cette approche théorique est illustrée par quatre études menées en zone tropicale démontrant la possibilité d'intensifier les processus du sol pour résoudre un dysfonctionnement agronomique, suite à un examen scientifique rigoureux du fonctionnement de l'agrosystème. Enfin, nous rappelons le besoin de définir des indicateurs fonctionnels des sols basés sur les processus écologiques pour une évaluation appropriée de cette intensification. En conclusion, nous proposons un cadre méthodologique permettant d'optimiser les fonctions écologiques du sol pour une fourniture durable des services rendus par les agrosystèmes.

La contrainte majeure évoquée par les exploitations agricoles des zones cotonnières est la baisse progressive de la capacité des sols cultivables à produire à cause de la mauvaise gestion de la fertilité. L'intégration agriculture-élevage en est une solution à travers l'amendement de la matière organique dont elle offre. L'objectif de l'étude était d'identifier les déterminants de l'adoption de la pratique de l'intégration agriculture-élevage au sein des exploitations agricoles. Une analyse des caractéristiques socio-économiques d'un échantillon constitué de 120 exploitations sélectionnées de façon aléatoire a été réalisée. Des statistiques ont été utilisées pour décrire les caractéristiques socio-économiques des unités de recherches enquêtées. Un modèle Probit Bivariée a été utilisé pour analyser les facteurs déterminants l'adoption de l'intégration agriculture-élevage. Les résultats ont révélé que la présence de légumineuse dans l'assolement, l'alphabétisation, la possession d'un moyen de transport, la proximité d'un point d'eau en saison sèche, le nombre de bovin, la possession de la radio, et le droit de propriété ont d'effet positif dans l'adoption des pratiques d'intégration agriculture-élevage. Par contre, la taille de l'exploitation a un effet négatif mais significatif. Il urge donc pour les institutions de recherche et les décideurs de prendre en compte ces facteurs, afin d'apporter de l'innovation pour une meilleure adoption de ces pratiques dans une perspective de gestion durable de la fertilité du sol.

Basé sur des cas d'étude au Sénégal, ce chapitre dresse le bilan de 15 années de recherches sur le fonctionnement des sols d'agrosystèmes associant plantes cultivées (mil-arachide) et arbustes natifs au Sahel. Les travaux, publiés pour la plupart, ont montré que Guiera senegalensis et Piliostigma reticulatum redistribuent l'eau dans le sol, stimulent les microorganismes du sol et génèrent des îlots de fertilité au bénéfice de la culture associée. Ainsi, les rendements des cultures sont augmentés, y compris en absence de fertilisants : jusqu'à +137 % pour le mil en présence de P. reticulatum à Nioro-du-Rip. Cela justifie l'intérêt de maintenir ces arbustes dans les champs en appliquant une gestion agroécologique.

Ce travail de thèse s'inscrit dans un contexte d'agriculture durable qui vise à consommer de moins en moins d'intrants tout en maintenant des niveaux de production de biomasse croissante, aussi bien en termes de quantité que de qualité. De tels niveaux ne peuvent être atteints qu'à la condition que les végétaux cultivés puissent se développer dans des conditions optimales, et notamment avoir accès aux éléments minéraux essentiels à leur croissance. De nombreux facteurs interviennent dans la mise à disposition des nutriments présents dans le sol pour les cultures comme le pH ou le potentiel d'oxydo-réduction (Eh). Plusieurs auteurs ont montré que les plantes fonctionnaient au sein d'une gamme interne Eh/pH bien spécifique et qu'elles ont la capacité de modifier ces paramètres dans la rhizosphère pour assurer l'homéostasie intracellulaire. Cette étude a pour objectif final de contribuer à la compréhension des effets du potentiel redox du sol sur la mobilité et la mise à disposition des nutriments pour la plante. La difficulté réside dans la nécessité de réaliser les mesures aussi bien pour le Eh que le pH, in situ dans le sol et en présence de plantes. Bien que connaître le Eh sol soit essentiel, sa mesure reste complexe en raison du manque de fiabilité des protocoles proposés, de l'hétérogénéité du système poral du sol et de la variabilité temporelle des conditions pédoclimatiques. Ainsi, le premier défi relevé par ces travaux a été d'ordre métrologique. Cette thèse propose des avancées pratiques sur la mesure du Eh dans les sols en utilisant des électrodes combinées. Le dispositif a été appliqué au suivi d'une culture en pots (1L) de tournesols placés pendant 70 jours dans différentes conditions pédoclimatiques. Cette campagne a notamment permis d'évaluer les relations existantes entre le couple Eh /pH du sol et la forme chimique disponible des principaux nutriments présents dans celui-ci (N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, B, Zn, Cu et Mo). Les travaux ont ainsi montré que l'azote et le fer étaient les variables clés déterminant le Eh des sols. Alors que certains éléments (N, Fe, Mn, S) sont directement dépendants des variations du Eh et du pH des sols, d'autres (Mg, Ca, P, Cu, Zn, Mo) voient leur disponibilité indirectement impactée. Considérant l'ensemble de ces résultats, la question posée a alors été de savoir si la mesure du Eh du sol permettrait, d'une quelconque manière, de fournir un indicateur capable de rendre compte de " l'état favorable " du sol dans lequel sont cultivés les plantes. Afin de répondre à ce besoin un nouveau paramètre, nommé Ehcumul a été proposé, à l'instar du degré jour qui décrit, en agronomie, les besoins en température des plantes pour leur développement. De fortes corrélations entre Ehcumul et la croissance des tournesols ont permis de confirmer qu'il existe bien des conditions optimales de Eh des sols : 440 mV/ENH, dans notre expérimentation. Plus les conditions s'éloignent de cette valeur optimale, et moins le tournesol produit de biomasse. Faisant l'hypothèse que l'activité biologique des sols pouvait jouer un rôle central sur les valeurs du Eh, le suivi du tournesol a également été mené sur des sols préalablement stérilisés par étuvage. Ayant été portés 5 jours à 105°C, ces sols ont vu leur teneur en carbone organique dissous (COD) bien supérieure aux autres, suite à une dégradation de la matière organique la plus labile. L'augmentation du COD a eu de multiples impacts, dont celui de maintenir une valeur de Eh relativement modérée. Ces résultats ouvrent des perspectives concernant l'impact des matières organiques du sol pour y maintenir des valeurs de potentiels d'oxydo-réduction optimales pour la croissance des végétaux.

The multifunctional classification of grasslands in the Massif Central aims to characterise the diversity of grasslands and structure our knowledge about their processes and potential. The tool described here provides information to help livestock farmers transition towards more sustainable, grass-based production. The classification system currently covers 60 different grassland types, and the classification key is based on simple criteria such as field characteristics and farming practices. Here, we discuss 6 common and representative grassland types utilised in PDO cheese production in the Massif Central: we compared agronomic productivity (forage quantity and quality), environmental properties (species richness and the occurrence of rare species), and ecosystem services (carbon storage levels and cheese quality). The impact of farming practices was also analysed; the results can help inform discussions with farmers, to help them better match their practices with the production potential of their grasslands.; La richesse et la diversité des prairies du Massif central sont le résultat d’une longue histoire entre facteurs du milieu et pratiques des agriculteurs. La typologie multifonctionnelle des prairies du Massif central permet de caractériser la diversité des prairies et d’organiser les connaissances sur le fonctionnement et les potentiels agro-écologiques de ces surfaces. Cet outil contribue ainsi à accompagner la transition des systèmes d’élevage vers des modes de production plus durables et basés sur la ressource herbe. Les 60 types recensés actuellement sont organisés dans une clé basée sur des critères simples de milieux et de pratiques. Sur la base de 6 types emblématiques des zones AOP du Massif central, nous comparons les performances agronomiques (quantité et qualité de la production) et environnementales (richesse et rareté de la flore) de chacun, ainsi que les services rendus (stockage de carbone et qualité des fromages). L’analyse de l’impact des pratiques au regard des performances et services de chaque type constitue un support de discussion avec les éleveurs pour envisager les adaptations de leurs pratiques aux potentiels de production de leurs prairies.

Au coeur de l'Amazonie, des travaux archéologiques ont fait émerger les vestiges de cultures intensives et de sociétés structurées datant de l'époque précolombienne, faisant voler en éclats le mythe de la forêt vierge.

Dans un hectare de sol cultivé, un entrelacs de racines abrite 1,5 tonnes de bactéries et 3,5 tonnes de champignons microscopiques. Sans compter les vers de terre, insectes, acariens… et toute une faune qui peut peser de 1 à 5 tonnes ! Cette biodiversité très riche fait la valeur de nos sols, participe à leur fertilité et contribue donc à la qualité de notre alimentation. Élément clé du bon fonctionnement de notre environnement, elle favorise la régulation du climat, le stockage du carbone, la qualité de l’eau… Interviews vidéos. Le sol est au carrefour du bon fonctionnement de notre agriculture, de notre alimentation et de notre environnement… S’il a longtemps été vu comme un support inerte, son patrimoine biologique est aujourd’hui apprécié pour tous les services qu’il rend aux communautés humaines. À l’Inra, il mobilise de nombreux chercheurs. Dans cette interview vidéo Pierre-Alain Maron, Inra Bourgogne Franche-Comté, Mickaël Hedde, Inra Occitanie-Montpellier et Antonio Bispo, Inra Val de Loire en livrent quelques enjeux qu’ils partageaient lors du Carrefour de l’Innovation agronomique sur la fertilité biologique des sols, le 18 octobre dernier.

National audience; Plusieurs éléments généraux ressortent des observations. Tout d'abord, la structure du sol sous le cavaillon reste préservée des fortes dégradations et est favorable à l'enracinement de la vigne. Un second résultat générique est que la mécanisation des pratiques d'entretien des interrangs peut causer des changements de structure des sols irréversibles. Un troisième résultat est que des dégradations structurales des sols viticoles peuvent persister longtemps sous le cavaillon et au milieu des interrangs.

DOSSIER Sols forestiers, intégrer les dynamiques; En forêt, érosion rime avec prévention

L'application de la connaissance des services écosystémiques rendus par les sols passe par leur meilleure connaissance dans des contextes divers. La Guyane cherche à allier un développement local à un maintien des services environnementaux rendus par les écosystèmes. La déforestation, lorsque pratiquée hors de cahiers de charges bien établis, conduit à la destruction partielle ou totale de l'horizon de surface des sols, donc au principal réservoir de carbone (C) des sols. La connaissance actuelle du carbone des sols de Guyane est limitée. Les données collectées ici permettent d'approcher la spatialisation des contenus de C même si la variabilité des stocks reste forte. Les modélisations du devenir des stocks de C suite à la déforestation ont été réalisées à partir des données collectées dans le projet CarSGuy et le site expérimental de Terres Inovia ; s'ajoutent à ces valeurs la compilation de données issus de campagnes précédentes : Réseau de Mesures de la Qualité des Sols (RMQS) et ValSol. Ces modélisations indiquent l'importance de la prise en compte du stock initial (T0) pour le devenir des stocks. Enfin ce travail a testé une méthodologie de mesures spectrales (visible et proche infra-rouge) de terrain des sols pour l'évaluation du stock. Les données collectées à partir de 236 sites permettent de quantifier et spatialiser les stocks (0-0,3/0-0,5/0-1 m). La modélisation permet de constater que la mise en culture induit de fortes baisses des stocks, 16 % du stock initial à court terme (~ année) après défriche. L'essai expérimental du site de Combi, montre que les stocks ont tendance à croître avec la mise en place d'une prairie de fauche intensive (Urochloa ruziziensis). Enfin, l'étude méthodologique de mesure du stock par spectroscopie-spectrométrie sur le terrain n'a pas été concluante, car testée sur un échantillon à forte diversité pédologique.

La pauvreté du sol en éléments nutritifs disponibles pour les plantes est l'un des facteurs responsables d'une production agricole faible dans les Hautes Terres de Madagascar. La fertilité du sol et la production agricole peuvent être améliorées par le recyclage des biomasses végétale et animale. Nous avons testés deux options techniques basées sur ce recyclage des biomasses : l'agriculture de conservation (AC) et le fumier amélioré. L'objectif de l'étude est d'évaluer leurs impacts sur le rendement en grain des cultures. Des essais ont été conduits en milieu contrôlé et paysan, en comparant trois systèmes de culture : (i) riz//maïs+haricot (R//M+H) en labour, (ii) riz//maïs+Crotalaria grahamiana en AC et (iii) riz//avoine+vesce en AC ; et quatre types de fertilisation : (i) sans fertilisation,(ii) 5 t.ha‐1 de fumier conventionnel (13 gN.kg‐1 MS, (iii) 5 t.ha‐1 de fumier amélioré (26 gN.kg‐1 MS) et (iv) fumier conventionnel plus fumure minérale (100 kg.ha‐1 de NPK 11‐22‐16+100 kg.ha‐1 d'Urée à 46%N). Les résultats montrent que le fumier amélioré a permis d'augmenter le rendement en riz (jusqu'à 27 %) et le rendement total c'est‐à‐dire la somme des rendements en grain de chaque plante utilisé dans chaque système de culture (22 à 27%) par rapport au fumier conventionnel. Pendant l'année où la pluie a été mal répartie durant la campagne agricole, le rendement en riz de R//M+C en AC a été meilleur que celui de R//M+H en labour, avec une différence de 28%. Par contre, le rendement a été toujours plus faible avec le système R//A+V en AC, mais il pourra être compensé par l'effet sur la production laitière via l'utilisation du fourrage pour alimentation animale.

The application of agromining to abandoned ultramafic areas is a major challenge in the presence of potentially recoverable areas. Howerver, ultramafic soils are particular in terms of their fertility with high concentrations of metals and a near absence of organic matter. Nevertheless, this challenge was partly met by the application of chemical fertilizers and herbicides. Our challenge, through this PhD, was to develop a sustainable agro-ecosystem based on the introduction of a legume in association with the hyperaccumulating plant and then the reduction of any chemical input. Our results clearly confirmed that the introduction of a legume into these new cropping systems improved both the biomass production of Alyssum murale and the Ni yields in comparison to the fertilized and non-fertilized monoculture. Our work has also shown that the insertion of a legume into agromining cropping systems improves the structure of the soil due to stable and larger aggregates. In addition, higher levels of carbon and nitrogen and higher concentrations of organic matter were detected. These results led to an overall improvement of the soil structure, its fertility and its biofunctioning. Our results showed positive effects of these new cropping systems, both on the size of the bacterial communities and on the microbial enzymes involved in the soil biogeochemical cycles. In addition, the structure and diversity of bacterial communities were modified with the insertion of the legume, compared to the monoculture. Economically, the introduction of legume into cropping systems dedicated to Ni agromining involves a gain of money and time due to reduced application of mineral fertilizers as well as products of phytosanitary. Finally, all these benefits lead to the rehabilitation of ultramafic soils with the restoration of their physical, chemical and biological qualities while allowing these particular soils to offer many ecosystem services, L’application de l’agromine à des zones ultramafiques délaissées constitue un enjeu majeur à la vue des surfaces potentiellement valorisables. Par contre, les sols ultramafiques sont particuliers avec de fortes concentrations en métaux et une quasi absence de matière organique. Malgré tout, la mise en place de l’agromine a déjà donné de bons résultats, couplée avec l’application d’herbicides et une fertilisation minérale. Notre défi a été de développer une agromine durable par la mise en place d’agro-écosystèmes basés sur l’introduction d’une légumineuse en association avec une plante hyperaccumulatrice et la suppression de tout intrant chimique. Nos résultats ont confirmé clairement que l'introduction d'une légumineuse dans l’agromine a amélioré la production de biomasse de Alyssum murale et les rendements de nickel par rapport à sa monoculture fertilisée et non fertilisée. Nos travaux ont également montré que l'insertion d'une légumineuse dans l’agromine permet d’améliorer la structure du sol avec des agrégats plus stables. De plus, de meilleures teneurs en carbone, azote et en matière organique ont été détectées. L’ensemble de ces éléments conduit ainsi à une amélioration globale de la structure du sol, de sa fertilité et de son biofonctionnement. Corrélativement, nos résultats ont mis en évidence les effets positifs de ces nouvelles pratiques, à la fois sur la taille, la diversité et les acitivités liées aux cycles biogéochimiques des communautés bactériennes. D’un point de vue écononique, l’introduction de la légumineuse dans l’agromine implique un gain financier et de temps du fait de la réduction de l'application d’engrais et de produits phytosanitaires. Enfin, tous ces avantages conduisent à une réhabilitation des sols ultramafiques avec une restauration de leurs qualités physique, chimique et biologique, tout en permettant à ces sols particuliers d’offrir plusieurs services écosystémiques

The SEFerSol project aims at testing and assessing innovative cropping systems that enhance soil fertility of organic vegetable crops. Two cropping systems are tested compared to a system that is used as a reference regarding farmer’s practices. The innovative system “Max Green Manure” includes green manure as much as possible into the crop succession. This system is only fertilized with compost and soil tillage is superficial, permanent beds method is used. The innovative system “Soil conservation”, is fertilized according to a nitrogen balance, soil tillage is highly reduced or suppressed and soil is covered as frequently as possible. After two years of experimentation, the construction of a method to assess the results of the trial is needed. This multi-criteria assessment is based on the analysis of four criterions: soil fertility; impact on water quality; technical, economic and social results; self-sufficiency regarding inputs. The assessment consists in analyzing both statistical and dashboard methods. The dashboard method enables to interpret indicators by transforming them into a variation rate, relative to the “Reference” crop system. A second dashboard will be considered to interpret the results in another way, to contextualize them regarding regional references. First results show that two years of experimentation are not long enough to conclude on innovative systems performances. Soil fertility results are variable and mostly depend on the year of study. Cropping systems are probably in a transition phase. According to the results, innovative crop systems seem to reduce their impact on water quality. Both innovative systems seem to increase weeding time. The crop system “Soil conservation” also seems to increase working time because of manual mulching. Yields on “Max Green Manure” don’t seem to be different from the yields of the “reference” system, which make that crop system efficient. More results from the next years will reinforce SEFerSol data and confirm or invalidate conclusions of this initial analyze.; Le projet SEFerSol vise à concevoir, tester et évaluer des systèmes de cultures innovants, qui entretiennent la fertilité du sol en maraîchage biologique. Deux systèmes de cultures innovants sont testés, en comparaison à un système de référence qui représente les pratiques courantes des maraîchers en agriculture biologique d’Alsace. Le système innovant « Engrais vert max » est conduit sans fertilisation organique mais avec apport de compost, un maximum d’engrais verts insérés dans la succession culturale et un travail du sol superficiel en planche permanente. Le système innovant « Conservation du sol » est fertilisé selon un bilan azoté, le sol est couvert et non travaillé autant que possible. Après deux ans d’expérimentation, les porteurs du projet souhaitent construire une méthode d’évaluation adéquate aux objectifs de l’expérimentation et initier l’analyse des systèmes de cultures testés sur quatre critères : la fertilité du sol, l’impact sur la qualité de l’eau, les résultats technico-économiques et sociaux et l’autonomie vis-à-vis des intrants. La méthode d’évaluation proposée consiste à confronter les résultats d’analyses statistiques, avec une analyse par tableau de bord. Cette dernière analyse est plus sensible et permet d’exprimer un pourcentage de variation des systèmes de culture innovants vis-à-vis du système « Référence ». Face aux limites que peut présenter cette méthode, il est également envisagé de réaliser un tableau de bord basé sur des références régionales pour contextualiser les résultats sur les systèmes étudiés. Les premiers enseignements issus de l’analyse des résultats, révèlent que deux années d’expérimentation constituent une période trop courte pour conclure sur les systèmes de cultures innovants. Les résultats, notamment sur la fertilité du sol, sont variables et dépendent pour l’instant de l’année d’étude. Les systèmes de culture sont probablement en phase de transition. Des éléments permettent cependant de dire que la qualité de l’eau semble moins impactée sur les deux systèmes innovants. Les temps de travaux augmentent dû à la gestion des adventices sur « Engrais vert max » et « Conservation du sol » mais également dû à la pose manuelle de paillage sur ce dernier système. Le système « Engrais vert max » semble obtenir des rendements similaires au système « Référence » ce qui le rend particulièrement efficient. Les conclusions tirées de ces premières analyses sont à confirmer ou non dans la suite du projet SEFerSol.

La journée pour l'agroforesterie en france. Ministère de l'agriculture, le 1er février 2017; Les sols en agroforesterie, que sait-on? . Journée R&D pour l'Agroforesterie

Sans accès aisé aux engrais chimiques, la jachère et la fumure animale sont les principaux moyens d'entretenir la fertilité des sols dans les régions d'élevage d'Afrique occidentale. La fumure est pratiquée depuis des siècles par la conduite des animaux sur parcours, leur parcage sur des surfaces destinées à la culture, dans des enclos ou au piquet pour accumuler des excrétas, mais en Afrique, rarement en fabriquant du vrai fumier. La restitution de nutriments par l'animal est le résultat de l'ingestion de fourrages (1,8 à 2,5 t MS/UBT/an12), de leur digestion et de I' excrétion des fèces, ainsi que des urines et des gaz. Sur parcours extensifs, les matières fécales contiennent 40 à 60 % des biomasses consommées, donc du carbone, dont une grande proportion de fibres riches en lignine. Avec les urines, les fèces réunissent 75 à 90 % de l'azote et des minéraux (P, Ca, K, Mg) ingérés par le bétail, les minima correspondants à des jeunes animaux en croissance ou des vaches laitières, les maxima à des animaux adultes à l'entretien qui retiennent donc peu de nutriments. Ce texte vise principalement à expliquer, sur la base des processus digestifs, la variabilité quantitative et qualitative des excrétas et de ses facteurs. Ceux-ci sont liés à la diversité des systèmes fourragers suivant le milieu naturel, les systèmes de culture, les saisons et les régimes différenciés des bovins, ovins ou caprins ; en particulier, les teneurs en azote des fèces de petits ruminants (3 à 4 % de la matière organique fécale) sont plus élevées que celles des bovins (1 à 3 %). Les teneurs en fibres lignifiées sont également plus importantes dans les fèces de caprins en relation avec leur importante consommation de fourrages ligneux. Les ovins sont intermédiaires entre les caprins et les bovins. Le texte rappelle aussi la compétition pour l'usage de la biomasse, trop peu abondante, entre la production fourragère, l'enfouissement, le paillage et les brûlis. La distribution spatiale des excrétas et leur concentration, du fait de la conduite des troupeaux au pâturage, de leur parcage, de la technologie fumière mise en oeuvre, sont les principaux déterminants de la restitution des nutriments et de leur qualité humifère. Il est aussi souligné que toute innovation en fumure animale n'a de chance de s'étendre que si elle s'intègre au fonctionnement global et au projet des exploitations. Enfin, dans des contextes en rapide évolution de densification agricole des terroirs, de disparition des jachères et des réserves foncières, les transferts de fertilité par les animaux depuis: les parcours non cultivés sont de moins en moins importants alors que les exportations par les produits animaux et végétaux en réponse à la demande urbaine s'amplifient. Il est donc nécessaire d'intégrer les engrais minéraux dans les stratégies d'intensification écologique durable.

Au Congo Kinshasa, le bois est la principale source d'énergie: or il y a très peu de forêts autour de la capitale. À partir de 1994, la plantation d'Acacia auriculiformis de 8 000 ha du projet Mampu a été divisée en lots de 25 ha attribués à 320 familles d'agriculteurs qui doivent gérer leur plantation suivant le modèle traditionnel de culture par abattis-brûlis. Au niveau du massif, la production est d'environ 10 000 t/an de charbon de bois, 10 000 t/an de manioc et 1 200 t/an de mais. Le projet peut donc être considéré comme un succès au niveau de la production et de la création d'emplois ruraux. Cependant, la durabilité de ce système est incertaine. En effet, l'alternance entre plantation d'acacias et cultures permet un enrichissement du sol en matière organique, une amélioration de la CEC, mais engendre une acidification. Seul le brûlis des branchages et de la litière, après récolte du bois et carbonisation, permet de remonter le pH des horizons superficiels pendant les deux ans de culture. Un épandage sur les parcelles des particules de charbon trop fines pour être commercialisables et un apport de phosphates calciques devraient être testés pour vérifier l'amélioration de la durabilité du système. Enfin, d'autres modèles de systèmes agroforestiers méritent d'être testés sur d'autres sols en gérant la "biodiversité utile" du recrû naturel d'espèces locales à usages multiples.

The application of agromining to abandoned ultramafic areas is a major challenge in the presence of potentially recoverable areas. Howerver, ultramafic soils are particular in terms of their fertility with high concentrations of metals and a near absence of organic matter. Nevertheless, this challenge was partly met by the application of chemical fertilizers and herbicides. Our challenge, through this PhD, was to develop a sustainable agro-ecosystem based on the introduction of a legume in association with the hyperaccumulating plant and then the reduction of any chemical input. Our results clearly confirmed that the introduction of a legume into these new cropping systems improved both the biomass production of Alyssum murale and the Ni yields in comparison to the fertilized and non-fertilized monoculture. Our work has also shown that the insertion of a legume into agromining cropping systems improves the structure of the soil due to stable and larger aggregates. In addition, higher levels of carbon and nitrogen and higher concentrations of organic matter were detected. These results led to an overall improvement of the soil structure, its fertility and its biofunctioning. Our results showed positive effects of these new cropping systems, both on the size of the bacterial communities and on the microbial enzymes involved in the soil biogeochemical cycles. In addition, the structure and diversity of bacterial communities were modified with the insertion of the legume, compared to the monoculture. Economically, the introduction of legume into cropping systems dedicated to Ni agromining involves a gain of money and time due to reduced application of mineral fertilizers as well as products of phytosanitary. Finally, all these benefits lead to the rehabilitation of ultramafic soils with the restoration of their physical, chemical and biological qualities while allowing these particular soils to offer many ecosystem services, L’application de l’agromine à des zones ultramafiques délaissées constitue un enjeu majeur à la vue des surfaces potentiellement valorisables. Par contre, les sols ultramafiques sont particuliers avec de fortes concentrations en métaux et une quasi absence de matière organique. Malgré tout, la mise en place de l’agromine a déjà donné de bons résultats, couplée avec l’application d’herbicides et une fertilisation minérale. Notre défi a été de développer une agromine durable par la mise en place d’agro-écosystèmes basés sur l’introduction d’une légumineuse en association avec une plante hyperaccumulatrice et la suppression de tout intrant chimique. Nos résultats ont confirmé clairement que l'introduction d'une légumineuse dans l’agromine a amélioré la production de biomasse de Alyssum murale et les rendements de nickel par rapport à sa monoculture fertilisée et non fertilisée. Nos travaux ont également montré que l'insertion d'une légumineuse dans l’agromine permet d’améliorer la structure du sol avec des agrégats plus stables. De plus, de meilleures teneurs en carbone, azote et en matière organique ont été détectées. L’ensemble de ces éléments conduit ainsi à une amélioration globale de la structure du sol, de sa fertilité et de son biofonctionnement. Corrélativement, nos résultats ont mis en évidence les effets positifs de ces nouvelles pratiques, à la fois sur la taille, la diversité et les acitivités liées aux cycles biogéochimiques des communautés bactériennes. D’un point de vue écononique, l’introduction de la légumineuse dans l’agromine implique un gain financier et de temps du fait de la réduction de l'application d’engrais et de produits phytosanitaires. Enfin, tous ces avantages conduisent à une réhabilitation des sols ultramafiques avec une restauration de leurs qualités physique, chimique et biologique, tout en permettant à ces sols particuliers d’offrir plusieurs services écosystémiques

Description du sujet. Cet article traite de l’impact du biochar sur la biodisponibilité en phosphore (P) dans les sols en vue d’améliorer la gestion et l’autonomie de la fertilisation en P des cultures. Objectifs. L’objectif général était d’explorer le potentiel du biochar à augmenter la biodisponibilité du P dans le sol. Les objectifs spécifiques étaient de préciser l’influence de la biomasse pyrolysée ainsi que la dose de biochar appliquée sur la solubilité du P. Méthode. Trois biochars produits à partir de biomasses différentes (résidus de Miscanthus, de bois et de café) ont été incorporés dans un Luvisol (pH acide) selon deux doses (1 et 3 % en masse). Après 76 jours d’incubation, la biodisponibilité du P a été estimée (extraction au CaCl2 0,01 M). Les propriétés physico-chimiques du sol et la quantité de CO2 émise durant la période d’incubation ont également été déterminées.Résultats. Seul le biochar produit à partir de résidus de bois et incorporé à une dose de 3 % a augmenté la concentration en P biodisponible dans le sol (+ 75 %). Cette augmentation résulterait non seulement d’une libération de P par le biochar lui-même (effet direct), mais également d’une remobilisation du P du sol (effet indirect) faisant suite à l’élévation drastique du pH (+ 3,6 unités) ainsi qu’à l’augmentation de l’activité biologique. Pour les autres traitements, l’absence d’effet significatif sur la biodisponibilité du P résulte vraisemblablement de leur faible impact sur le pH du sol, celui-ci restant dans une gamme (4,3 – 5,1) favorisant l’insolubilisation du P.Conclusions. Étant donné la variabilité des résultats et les incertitudes concernant les mécanismes responsables de la mobilisation du P en présence de biochar, il est essentiel de conduire des études complémentaires afin de mieux comprendre l’impact du biochar sur la mobilité du P dans les systèmes sol-plante., Effect of biochar on phosphorus bioavailability in an acidic silt loam soilDescription of the subject. This paper deals with the impact of biochar on soil phosphorus (P) bioavailability with a view to improving the management of P fertilization. Objectives. The aim of this study was to explore the potential of biochar to increase P bioavailability in soil. The specific objectives were to elucidate the role of feedstock and the rate of application of biochar on P solubility.Method. Three biochars produced from different feedstocks (Miscanthus straws, coffee husks and woody material) were added to an acidic Luvisol at two rates of application (1% and 3%; w/w). At the end of a 76-day incubation period, P bioavailability was assessed (0.01 M CaCl2 extraction). Soil physico-chemical properties and the amount of CO2 emitted over the incubation period were also determined.Results. The wood-derived biochar applied at 3% was the only treatment that increased significantly P bioavailability (+ 75%). This increase might result from the release of P by biochar itself (direct effect) but also from an enhanced P solubility in soil (indirect effect) related to a large increase in pH (+3.6 units compared to the control) and a higher soil biological activity. The other treatments had no significant impact on soil P bioavailability, probably as a result of their minor effect on soil pH.Conclusions. Our study shows that biochar-induced changes in P bioavailability in soil varied greatly with type of feedstock and rate of application. However, the balance between the direct and indirect effects of biochar on P bioavailability was not elucidated. Further investigations are thus essential to clarify the potential of biochar to improve P bioavailability in the soil-plant system.

La couverture végétale du sol constitue un moyen efficace de réduire le ruissellement et l'érosion en Afrique soudano-sahélienne. Elle contribue aussi à enrichir le sol superficiel en matière organique et en nutriments. Cette pratique constitue un élément central du système de culture sous couvert végétal (SCV) qui a été vulgarisé au nord du Cameroun. Mais il existe de fortes concurrences entre les usages des biomasses mobilisables pour cette couverture, en premier lieu l'alimentation du bétail qui reste en saison sèche une préoccupation majeure des producteurs de cette région. L'introduction du Brachiaria ruziziensis en culture pure ou associée aux céréales donne de nouvelles perspectives pour accroître l'offre en biomasse pour le bétail, mais aussi pour la couverture du sol. L'usage des émondes des arbres ou des haies vives et des légumineuses herbacées comme paillis existe, mais plus rarement. Il apparaît comme une voie d'amélioration possible de l'offre en biomasse fourragère et de couverture. Par ailleurs, il convient d'associer aux innovations techniques des innovations organisationnelles indispensables pour modifier les modes de gestion des ressources naturelles et des espaces et assurer un partage équitable de la biomasse disponible entre les différents usages (paillage, fourrage-vaine pâture, feux).

Différentes jachères arborées plantées d'Acacia polyacantha, de Senna siamea ou d'Eucalyptus camaldulensis et une jachère naturelle herbacée, ont été installées en comparaison, sur un sol appauvri en matière organique et en nutriments, dans la région de Garoua au Cameroun (1050 mm de pluviosité). L'objectif était d'évaluer leurs effets sur la dynamique du carbone, les cycles des nutriments, les propriétés du sol et le rendement des cultures annuelles après jachère. Par rapport à la jachère herbacée, les jachères arborées de 7 ans ont augmenté considérablement l'accumulation de matière organique et de nutriments dans la biomasse aérienne et souterraine et aussi le prélèvement des nutriments de la profondeur du sol. Ces processus ont permis, lors de l'exploitation des jachères arborées et du brûlis des résidus, d'améliorer les caractéristiques du complexe absorbant (somme des cations échangeables, en particulier Ca) dans l'horizon de surface (0-10 cm) des jachères ligneuses par rapport à la jachère herbacée. Par la fixation de l'azote et son recyclage, l'espèce fixatrice d'azote, A. polyacantha, a augmenté considérablement le bilan d'azote du système. L'espèce a accumulé dans son système racinaire autant d'azote qu 'E. camaldulensis et S. siamea dans leur biomasse totale et leur litière. En outre, seul A. polyacantha a montré une augmentation significative des stocks de carbone et d'azote du sol (couche 0-20 cm) après 6 ans d'âge. Le stock d'azote plus élevé et facilement minéralisable et l'accumulation de matière organique du sol dans la jachère à A. polyacantha, ont été associés à un triplement du rendement du maïs en première année de remise en culture par rapport aux précédents, et un doublement en deuxième année. Cette augmentation très importante des rendements des cultures après jachère n'a pas été observée après les autres précédents arborés. Ces résultats soulignent l'importance des compartiments organiques et le potentiel des arbres fixateurs d'azote dans la restauration de la fertilité des sols dégradés.

Dans le souci de mettre au point des techniques de valorisation des déchets urbains au Cameroun, les impacts agronomiques, environnementaux et économiques de deux amendements organiques (fumier de poulet et compost d'ordures ménagères) ont été évalués sur la culture de la laitue (Lactuca sativa). Pour y parvenir, un essai au champ a été conduit pendant deux cycles de culture en milieu paysan dans la zone maraîchère de Nkolondom, bas-fond péri-urbain de Yaoundé. Huit fertilisations ont été comparées dans un dispositif à quatre blocs complètement randomisés. Des analyses en laboratoire ont évalué l'évolution de la fertilité du sol maraîcher et les risques environnementaux. Les fertilisations ont amélioré le rendement en laitue de manière très hautement significative pendant les deux cycles de culture. Les rendements ont varié de 1,7-1,2 kg/m2 sur les parcelles témoins à 3,1-4,4 kg/m2, suite à un apport combiné de fumier + NPK. Les amendements organiques donnent de meilleurs résultats lorsqu'ils sont associés aux engrais minéraux complémentaires. L'épandage du fumier ou du compost permet de restaurer la fertilité du sol, notamment en azote, en matière organique, en somme de base échangeable et en CEC. Cependant, il a été observé une baisse de la teneur en phosphate du sol malgré les différentes fertilisations. Contrairement au compost, l'épandage du fumier a amélioré la teneur en potasse des parcelles. La rentabilité économique des amendements organiques est très faible comparativement à celle de l'engrais minéral: le recours au fumier coûte 2 fois plus et celui du compost 20 fois plus que l'emploi de l'engrais minéral. Les compost et fumiers ne présentent pas de danger pour la santé des utilisateurs.

Le maintien de la fertilité des sols tropicaux en zone semi-aride est conditionné par l'apport de matières minérales et organiques, mais des MO peu fermentescibles et riches en précurseurs d'humus. En plus de l'augmentation de la productivité, les effets attendus de ces MO, sont: une réduction du risque de sécheresse et de phytotoxicité, une augmentation: (i) de la valeur nutritionnelle des céréales, (ii) de la fixation de N2 des légumineuses, (iii) de la résistance des plantes aux maladies. On distingue en gros trois types de fumier: (1) les poudrettes de parc traditionnel, (2) le fumier de parc avec litière, (3) le fumier d'étable à stabulation composté. Pour améliorer l'efficacité du fumier, il faut intervenir à trois niveaux: (a) estimer son effet fertilisant et son effet amendement et vérifier si le processus de fermentation (compostage) s'est réalisé, (b) ajouter des compléments phosphatés et une biomasse riche en lignine, (c) définir le mode d'application au sol, la dose et la place dans la rotation de ce fumier. Les contraintes majeures à la production de fumier sont la ressource fourragère et le transport; cependant, un espoir est permis dans les zones cotonnières, avec l'apparition de la stabulation saisonnière au Mali ou des parcs d'hivernage au Burkina.

Le développement agricole de la zone soudano-sahélienne africaine souffre de deux carences principales: la sécheresse climatique et la pauvreté des sols. Pour faire face à la pression démographique, les paysans ont développé deux séries d'aménagements: des micro-barrages semi-perméables pour ralentir les eaux de surface (alignements et cordons de pierres ou de végétaux) et des techniques de stockage localisé du ruissellement, des nutriments et sédiments qu'elles véhiculent (paillis, zaï, cuvettes, demi-lunes, mares, seuils et diguettes dans les bas-fonds, etc.). Chaque aménagement et techniques culturales sont décrits, analysés et des améliorations proposées (en particulier l'adaptation des fumures organiques et minérales). Aucune ne suffit à résoudre tous les problèmes, mais leur combinaison permet d'améliorer le milieu et la vie des paysans, tout en rétablissant une plus grande biodiversité dans des systèmes agro-sylvo-pastoraux.