Search

Respectueux de l’environnement et garantissant une sécurité alimentaire soutenue par la diversification des productions et des revenus qu’ils procurent, les systèmes agroforestiers apparaissent comme un modèle prometteur d’agriculture durable dans les pays du Sud les plus vulnérables aux changements globaux. Cependant, ces systèmes agroforestiers ne peuvent être optimisés qu’à condition de mieux comprendre et de mieux maîtriser les facteurs de leurs productions. L’ouvrage présente un ensemble de connaissances récentes sur les mécanismes biophysiques et socio-économiques qui sous-tendent le fonctionnement et la dynamique des systèmes agroforestiers. Il concerne, d’une part les systèmes agroforestiers à base de cultures pérennes, telles que cacaoyers et caféiers, de régions tropicales humides en Amérique du Sud, en Afrique de l’Est et du Centre, d’autre part les parcs arborés et arbustifs à base de cultures vivrières, principalement de céréales, de la région semi-aride subsaharienne d’Afrique de l’Ouest. Il synthétise les dernières avancées acquises grâce à plusieurs projets associant le Cirad, l’IRD et leurs partenaires du Sud qui ont été conduits entre 2012 et 2016 dans ces régions. L’ensemble de ces projets s’articulent autour des dynamiques des systèmes agroforestiers et des compromis entre les services de production et les autres services socio-écosystémiques que ces systèmes fournissent.

Huit ans de travaux de recherche sur les services écosystémiques dans une grande ferme caféière du Costa Rica (observatoire collaboratif Coffee-Flux, en système agroforestier à base de caféiers sous de grands arbres d’Erythrina poeppigiana, surface projetée de couronne de l’ordre de 16 %) ont suggéré plusieurs applications pour les agriculteurs et les décideurs. Il est apparu que de nombreux services écosystémiques dépendaient des propriétés du sol (ici des Andisols), en particulier de l’érosion, de l’infiltration, de la capacité de stockage de l’eau et des éléments nutritifs. Nous confirmons qu’il est essentiel de lier les services hydrologiques et de conservation au type de sol en présence. Une densité adéquate d’arbres d’ombrage (plutôt faible ici) permet de réduire la sévérité des maladies foliaires avec, en perspective, une réduction de l’usage de pesticides-fongicides. Un simple inventaire de la surface basale au collet des caféiers permet d’estimer la biomasse souterraine et la moyenne d’âge d’une plantation de caféiers, ce qui permet d’évaluer sa valeur marchande ou de planifier son remplacement. Le protocole de calcul actuel pour la neutralité carbone des systèmes agroforestiers ne prend en compte que les arbres d’ombrage, pas la culture intercalaire. Dans la réalité, si on inclut les caféiers, on se rapproche très probablement de la neutralité. Des évaluations plus complètes, incluant les arbres, les caféiers, la litière, le sol et les racines dans le bilan en carbone du système agroforestier sont proposées. Les arbres d’ombrage offrent de nombreux servies écosystémiques s’ils sont gérés de manière adéquate dans le contexte local. Par rapport aux parcelles en plein soleil, nous montrons qu’ils réduisent l’érosion laminaire d’un facteur 2, augmentent la fixation de l’azote (N2) atmosphérique et le pourcentage d’azote recyclé dans le système, réduisant ainsi les besoins en engrais. Ils réduisent aussi la sévérité des maladies foliaires, augmentent la séquestration de carbone, améliorent le microclimat et atténuent substantiellement les effets des changements climatiques. Dans notre étude de cas, aucun effet négatif sur le rendement n’a été enregistré. Eight years of studying coffee ecophysiology and monitoring ecosystem services (ES) in a large coffee farm in Costa Rica revealed several practical recommendations for farmers and policy makers. The cropping system studied within our collaborative observatory (Coffee-Flux) corresponds to a coffee-based agroforestry system (AFS) under the shade of large trees of Erythrina poeppigiana (16 % of canopy cover). A lot of ES and disservices depend on local soil properties (here Andisols), especially erosion/infiltration, water/carbon and nutrient storage capacity. Therefore, for ES assessment, the type of soil is crucial. An adequate density of shade trees (rather low here) reduced the severity of leaf diseases with the prospect of reducing pesticide-fungicide use. A simple inventory of the basal area at collar of the coffee plants allowed estimating the belowground biomass and the average age of the plantation, to judge of its market value and to decide when to replace it. Coffee farms are probably much closer to C neutrality than predicted by the current C-Neutral protocol, which only considers shade trees. More comprehensive assessments, including trees, coffee, litter, soil, and roots in the C balance of the AFS are proposed. Shade trees offer many ES if they are adequately managed in the local context. As compared to full sun conditions, shade trees may (i) reduce laminar erosion by a factor of 2, (ii) increase N2 fixation and the % of N recycled into the system, thus reducing fertilizer requirements, (iii) reduce the severity of leaf diseases, (iv) increase C sequestration, (v) improve the microclimate, and (vi) substantially reduce the effects of climate change. In our case study, no negative effect on coffee yield was found.

International audience; The adaptation of semi-arid crops to climate changes is theoretically possible through agroforestry, provided that the trees exert little competition, or even increase the multifunctional LER (LER_M). We monitored microclimate, net primary productivity (NPP), CO2 and H2O fluxes in a semiarid agro-sylvo-pastoral system (Niakhar, Senegal), dominated by the multipurpose Faidherbia albida (FA) tree. Undercrops were mainly millet and peanut, under annual rotation. We scanned a 1.24 ha millet under FA plot with UAV photogrammetry in RGB, thermal infrared and multispectral bands. At harvest, we collected 12 subplots of 15 millet holes each, distributed either below the crown of FA, or at 2.5 x crown radius, or at 5 x crown radius. We separated all organs. The whole millet root system (0-200 cm) was sampled also in 2 m trenches, totalizing 4 millet holes, where all roots were sorted by layer. The whole plot harvest will allow extrapolating yield from subplots, through UAV images. Millet yield per unit ground area was about 3 times higher below FA, with still a positive influence at 2.5 x crown radius and less impacts of pests close to FA. In the trenches, we noted higher soil humidity and SOC close to the FA trunks. This observatory is open for collaboration.

This paper intends to evaluate the uptake of cadmium ions from aqueous solution by 21 hydroxyapatite samples which have been synthesized in different conditions. It has been determined thatthe variation on the hydroxyapatite sorption capacity is neither related to sample solubility nor to hydroxyapatite Ca/P molar ratio. Cd2+ sorption is controlled by sample BET surface area, which shows a direct dependence on the hydroxyapatite crystallite dimensions. The hydroxyapatite pore distribution presented modes at 1000 and 60,000 A, corresponding to intracrystallite voids and voids between the agglomerate of these crystallites, respectively. Pores belonging to the former mode immobilize the major part of Cd2+. The influence of sample thermal treatment on Cd2+ sorption efficiency has been studied using hydroxyapatite samples calcined at temperatures ranging from 500 to 1140 degrees C. Similarly to nonthermally treat samples, the Cd2+ sorption on calcined hydroxyapatite could be described by Langmuir isotherms. The results showed that the maximum sorption capacity decreased from 0.631 mmol g(-1) for the noncalcined sample to 0.150 mmol g(-1) for the one calcined at 900 degrees C. This drop in the sorption capacity could also be explained by a reduction in its specific surface area, which is induced bythe increase of the crystal size.

La production annuelle de gousses de Acacia tortilis, a été suivie sur une toposéquence de 1,8% de dénivellation dans la réserve sylvo-pastorale de Sogobé au Nord-Sénégal. Les observations sont effectuées tous les quinze jours en saison des pluies et une fois par mois en saison sèche. Les suivis simultanés de la fructification de cette espèce en rapport avec l’évolution de l’eau du sol et des variables climatiques vise à caractériser l’effet de la topographie sur la production de gousses par unité de croissance. Les données sont soumises à une analyse multidimensionnelle et à une analyse de variance. La fructification de l’espèce intervient de novembre à juin. L’ACP effectuée à partir des relevés mensuels et des stades de fructification a permis d’identifier trois variables de la fructification : la nouaison des gousses, leur croissance et leur maturité et enfin leur dissémination. Cette dissémination peut être partielle (février et avril) ou totale (avril et juin). La nouaison des gousses concerne les mois de novembre et décembre (saison post-pluvieuse) alors que leur croissance et leur maturité se font de novembre à février (saison sèche fraîche). La dissémination des gousses de cette espèce et leur exploitation pour l’alimentation du bétail seraient à l’origine de la réduction de la densitédes fruits entre janvier et mai qui coïncide avec l’absence du tapis herbacée. Cependant, la biomasse des gousses par unité de croissance est significativement plus élevée chez les arbres de bas-fond qui bénéficient d’une alimentation hydrique plus favorable.Mots clés: Variabilité topographique, production de gousses, fourrage, Acacia tortilis, sahel, Zone sylvopastorale, Nord-Sénégal.

Une meilleure connaissance du modèle de résistance du mil aux périodes de sécheresse les plus fréquentes en conditions sahéliennes constitue une voie de recherche nécessaire en amont de la création variétale. Dans ce but, le comportement morpho-physiologique de 3 cultivars de mil (HKP, ICMV1S86330, ICMV1S85327) soumis à une sécheresses de fin de cycle a été étudié au champ en contre-saison chaude à Niamey, avec deux niveaux de fertilité du sol (faible en 1990 et élevée en 1992). Le comportement des plantes est similaire entre génotypes et niveaux de fertilité. Le rendement final est fonction de la capacité des cultivars à maintenir le nombre de grains arrivés à maturité. Pour cela l'adaptation du mil s'appuie sur un évitement morpho-phénologiuqe précoce de la déshydratation fondé sur une réduction rapide de sa transpiration par sénescence foliaire (économie de l'eau du sol), et sur un accroissement de la partition de la matière sèche vers les épis. A l'échelle foliaire, la régulation stomatique peut réduire significativement la transpiration unitaire, elle devient maximale pour des contenus relatifs en eau inférieurs à 75%, atteints après au moins dix jours de déficit hydrique. La tolérance protoplasmique était équivalente entre génotypes, et les processus de maintien de la turgescence cellulaire (ajustement osmotique, élasticité pariétale) et d'endurcissement protoplasmique étaient absents ou peu significatifs. Si l'efficience instantanée de l'eau (rapport photosynthèse/transpiration) n'est pas significativement modifiée par la contrainte, la dégradation de l'efficience globale en matière sèche suggère une augmentation des coûts énergétiques de maintenance des structures et de transfert des assimilats (croissance racinaire, remplissage des épis). (Résumé d'auteur)

La mesure thermique des flux de sève dans les troncs et les racines de pommiers est utilisée pour caractériser les comportements relatifs d’arbres soumis ou non à une irrigation localisée. On estime leurs transpirations horaires et journalières et appréhende le fonctionnement hydrique des diverses composantes de leur systèmes racinaires. L’étude des cinétiques des flux, mesurées dans les troncs, permet de mettre en évidence l’apparition, dans le temps, d’un stress hydrique dans les arbres et donc leur besoin d’irrigation. L’analyse des cinétiques des flux racinaires élémentaires permet quant à elle d’appréhender et de quantifier l’hétérogénéité spatio-temporelle des fonctions puits racinaires pour l’eau., A thermal method for measuring sap flow in apple tree trunks and roots has been applied for characterising relative behavior of non-irrigated trees and trees irrigated by trickle irrigation (fig 1). The hourly and daily transpiration rate was estimated (figs 2, 3 and 7; table I) and the soil water uptake of the different components of the root systems was determined (figs 5 and 6). In the trunks, the study of flow kinetics allowed characterization of hydric stress in trees and therefore the irrigation requirements of the orchard; and in the roots (fig 4), determination and estimation of the spatial and temporal heterogeneity of root sink function for soil-water.