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Highlights Monitoring movement is crucial to improve livestock management. GPS livestock tracking method using LoRa with an effective medium access control mechanism. Adaptive data collection with near real-time monitoring. GPS data were collected for improving home-range management. Low implementation costs with increasing lifespan of the devices. Abstract. Extensive livestock grazing systems are in line with agroecological principles. However, these systems are particularly complex to manage. Developing accurate and reliable monitoring of livestock movements and activities is a promising tool to improve the global performances of these systems. Various livestock management systems have been developed over the past decades, culminating in sophisticated systems in intensive controlled environments that allow the real-time monitoring of movements, behaviors, health and production parameters for livestock individuals/herds (e.g. dairy cattle). However, extensive and semi-extensive systems for which the animals are ranging freely outdoors at least part of the time, are presenting specific challenges for combined tracking data acquisition and communication. In this article, we present a GPS livestock tracking method using LoRa communication with a new medium access control mechanism. The node lifespan and performance of the system were evaluated in real on-farm conditions in three different locations in Thailand and Vietnam. The results showed that our system performed adequately well in terms of position accuracy and timeliness. The accuracy of GPS data collected are compatible with their usage for improved rangeland management, monitoring livestock movements and impacts on the environment, and for back-tracking epidemiological movements and contacts of individuals/herds to control diseases outbreaks. The communication system via LoRa allowed to some extent real-time location of livestock herds by farmers due to instant position updates to the Internet, although the performance depended largely on the relief of the landscape surrounding the rangeland used. Finally, reducing costs and increasing the lifespan of the devices remain critical objectives to foster the adoption of such system by farmers and by certification groups to provide field-based evidence for the traceability and quality control of livestock and animal products raised under healthy and environmental-friendly productions systems. Our current design, if produced in a large quantity of at least 100 units, would cost approximately $65 USD per unit, with an average lifetime of 20 days. Keywords: Cattle, GPS, LoRa, Tracking system.

Throughout the world, livestock grazing systems (LGS) include, and provide livelihoods for, many rural populations. These LGS are represented in a wide variety of agroecological contexts and offer a huge variety of system organization. They contribute to sustainable food systems by providing multiple products including low-cost edible proteins and energy, draft power, outputs (carbon and soil nutrient regulation, landscape and biodiversity maintenance), roles (local development support in harsh environments, contribution to the circular economy) and benefits to populations (revenue, employment, and cultural assets). These multiple functions can be described through a multifunctional conceptual model specified for LGS. Applied to cases in Africa, Asia, Latin America and Europe, the framework enables the assessment of these systems in a holistic manner that includes four dimensions: production, social, environmental and local development. These dimensions and associated local indicators demonstrate the potential important contribution that LGS may deliver to sustainable food systems. Management of interactions and trade-offs between these functions may be improved using such a model in a multi-stakeholder approach. Some of the functions and balance between them might have been overlooked in the consideration of European food systems. IPAF Región NOA Fil: Ickowicz, Alexandre. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Ickowicz, Alexandre. Selmet, Univertité Montpellier, Cirad, INRAE; Francia Fil: Ickowicz, Alexandre. Cirad, UMR Selmet, Montpellier; Francia Fil: Hubert, Bernard. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Hubert, Bernard. INRAE. Unité d'Ecodéveloppement; Francia Fil: Blanchard, Mélanie. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Blanchard, Mélanie. Selmet, Univertité Montpellier, Cirad, INRAE; Francia Fil: Blanchard, Mélanie. Cirad, UMR Selmet Hanoï; Vietnam Fil: Blanchard, Mélanie. Nias, Hanoï; Vietnam Fil: Blanfort, Vincent. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Blanfort, Vincent. Selmet, Univertité Montpellier, Cirad, INRAE; Francia Fil: Blanfort, Vincent. Cirad, UMR Selmet, Montpellier; Francia Fil: Cesaro, Jean-Daniel. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Cesaro, Jean-Daniel. Selmet, Univertité Montpellier, Cirad, INRAE; Francia Fil: Cesaro, Jean-Daniel. Cirad, UMR Selmet, ISRA, PPZS, Saint-Louis, Senegal Fil: Diaw, Arona. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Diaw, Arona. Laiterie du Berge; Senegal Fil: Lasseur, Jacques. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Lasseur, Jacques. Selmet, Univertité Montpellier, Cirad, INRAE; Francia Fil: Huyen, Le Thi Thanh. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Huyen, Le Thi Thanh. Nias, Hanoï; Vietnam Fil: Li, Li. Xi'an Jiaotong-Liverpool University. Department of Health and Environmental Sciences; China Fil: Mauricio, Rogerio Martins. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Mauricio, Rogerio Martins. Universidade Federal de Sao Joao. Biotechnology Department; Brasil Fil: Cangussu, Mauroni. Universidade Federal de Sao Joao. Biotechnology Department; Brasil Fil: Müller, Jean-Pierre. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Müller, Jean-Pierre. Sens, Univ Montpellier, Cirad, Montpellier; Francia Fil: Müller, Jean-Pierre. Cirad, UMR Sens, Montpellier; Francia Fil: Quiroga Mendiola, Mariana. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Quiroga Mendiola, Mariana. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar Región NOA; Argentina Fil: Quiroga Roger, Juan Alfonso. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar Región NOA; Argentina Fil: Vera, Tomas Anibal. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Investigación y Desarrollo Tecnológico para la Agricultura Familiar Región NOA; Argentina Fil: Ulambayar, Tungalag. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Ulambayar, Tungalag. Zoological Society of London. Representative Office Ulaanbaatar; Mongolia Fil: Wedderburn, Liz. FAO. Global Agenda for Sustainable Livestock “Restoring value to grassland” network; Italia Fil: Wedderburn, Liz. AgResearch Ltd.; Nueva Zelanda

International audience; Developing relevant decision-support tools for policymakers to support large-scale implementation of climate-smart agriculture in the Global South is challenging given the great diversity in biophysical, socio-technical, and organizational conditions. This article describes a pilot exercise inspired by the recommendation domain literature that aimed at mapping, beyond “classical” biophysical and socio-technical variables, the institutional variables (i.e., the existence of policy incentives in national policy documents) that could influence the large-scale implementation of climate-smart agricultural practices. Four practices were considered: cereal-legume intercropping, fodder legume cultivation, farmer managed natural regeneration (FMNR) of Parkia biglobosa, and crop residue mulching. The biophysical and socio-technical variables were classified based on thresholds identified in the literature and mapped with a geographic information system. The policy documents considered were investment plans, adaptation plans for climate change, nationally determined contributions, and Technology Needs Assessments project reports. Sixteen policy documents for four countries were thoroughly reviewed and classified as unfavorable, intermediate, and favorable for the four selected practices, based on a decision tree built for that purpose. Our analysis shows that areas where biophysical, socio-technical, and institutional variables are aligned for the four practices considered are small, particularly for fodder legume cultivation and crop residue mulching. For cereal-legume intercropping, incentives from national policies strongly differ from one country to another while for FMNR of Parkia biglobosa policies are more homogeneously conducive across countries. Nonetheless, it was possible to identify areas where biophysical, socio-technical, and institutional dimensions of the transition toward climate-smart agriculture (CSA) were aligned, for example, cereal-legume intercropping in southern Mali. The delineating of favorable and unfavorable areas allows specific recommendations to be made for policymakers as levers for action differ in favorable, intermediate, and unfavorable zones. Based on the exploration made for the four practices, this study highlights the need for further articulations from local to national scale to implement CSA.

La mobilité du bétail joue un rôle central dans le fonctionnement des agroécosystèmes, mais peut participer à leur dégradation. Evaluer l'impact de la mobilité des animaux sur la durabilité des agroécosystèmes nécessite de disposer d'outils et de méthodes de terrain accessibles permettant d'appréhender cette mobilité pour la diversité des systèmes d'élevage. Des typologies décrivant la diversité des systèmes d'élevage d'Asie sur Sud-Est ont été réalisées à partir de méthodes classiques (enquêtes sur la mobilité, cartographie mentales des paysages, enquête sur les pratiques d'affouragement). Nous proposons de construire des typologies des systèmes d'élevage comparables en mobilisant un système embarqué équipé d'un capteur GPS adapté aux milieux pastoraux tropicaux. En 2018, nous avons testé cette méthode sur des bovins de deux sites contrastés d'Asie du Sud-Est (Salakpra, nord Thaïlande et Quài Nưa, nord-ouest Vietnam). La typologie proposée est basée sur deux indicateurs quantitatifs : La distribution d'utilisation couplée à une carte d'occupation des sols permet de décrire la probabilité d'utilisation d'un habitat par un animal pendant une période donnée. La distance à la ferme (ou à un site de parcage nocturne) permet de quantifier les pratiques de conduite au pâturage. La méthode proposée de mobiliser les données GPS pour établir une typologie des systèmes d'élevage semble adaptée à différents contextes agrosylvopastoraux d'Asie du Sud-Est et permet de construire des typologies des systèmes d'élevage comparables à celles préétablies. L'utilisation de capteurs embarqués pourrait également soutenir la gestion territoriale du cheptel par les acteurs locaux afin de limiter les conflits d'usage et d'améliorer la gestion des ressources naturelles pastorales et non pastorales.

West African livestock keepers need forage sources to feed animals without degrading the local fragile ecosystems. Establishing high-density forage protein banks for animal feeding was evaluated in three contrasting zones of Burkina Faso. The agronomic performance of the fodder species Leucaena leucocephala (leucaena) and Morus alba (mulberry), planted for intensive forage production (25,000 plants/ha) was monitored through plant height (HEI), stem diameter (DIA), branch number (BrN) and branch length (BrL). Once plots were considered established (at 7 months) all trees were coppiced. Biomass yield subsequently was monitored over three bi-monthly harvests which began approximately 1 year after planting. For both species, a highly significant interaction between experimental site and dates was observed for all variables except BrN. Average HEI (103 cm) were similar. DIA (7 +/- 0.4 cm) and BrL (55 +/- 2.2 cm) were higher in mulberry (6 +/- 0.1 and 29 +/- 1.0 cm, respectively), whereas the BrN remained higher in leucaena (7 +/- 0.2 vs. 2 +/- 0.1 cm). No differences were observed in HEI between sites from June to August. However, from September to October, both species displayed a stronger growth rate at site 1. The biomass yields (t DM/ha/year) in three consecutive harvests were lower than values reported in other tropical regions (1.8 +/- 1.2 and 8.1 +/- 3.9, for mulberry and leucaena, respectively). Differences between sites were due mainly to soil properties, rainfall pattern and termite attacks. This study demonstrated that L. leucocephala and M. alba, planted in high-density forage banks, successfully establish and have high forage yield across several edaphoclimatic conditions in Burkina Faso. Our findings suggest that this technology could significantly contribute to livestock feeding systems in the region, thus reducing negative effects of over-grazing on landscape degradation.

To feed dairy cattle in West African farms, livestock keepers usually combine the availability of natural resources, crops residues and other more or less locally available alternative feed resources. However, despite such strategies the herds nutritional requirements are rarely covered. Among the consequences of such often and unpredictable feeding unbalances are the low production level and calvings seasonality. Thus, this study was intended to design, in partnership with livestock keepers, an innovative forage system that has never been tested under the West African context. The proposed low-input intensive forage production technology, rely on establishing high-density Woody forage banks (WFB). The potentialities of WFB for sustainable forage production, as well as the establishment feasibility under real farm conditions and the effects on the dairy cows production performance was also evaluated. During 18 consecutive months, we monitored the agronomic performance of two widely recognized woody fodder species (one leguminous: leucaena, Leucaena leucocephala; and one non-leguminous: mulberry, Morus alba), planted at high-density (20000 plants/ha) for the first time in 3 different sites of western Burkina Faso for intensive forage production. Three WFB have been established in 2016 using the "step-by-step" co-design method (Vall et al., 2016). At the first standardization cut, 13 months after planting date (PD), the heights of leucaena and mulberry plants were respectively 183.4±20.4 cm and 153±5.3 cm and lower than reported results ranging from 200 to 300 cm (Wencomo et al., 2009; Martín et al., 2014). These performances were affected by soil quality, termite attacks, drought and agronomic practices such as mulching, shallower planting bed. The high forage yield per ha as well as the nutritional values (crude protein=28 and 19% for leucaena and mulberry, respectively) confirmed the potential interest of this forage technology for contribution to the farm forage authonomy in this region while improving animal performance. However, special attention must be deserved for adjusting agronomic practices to factors like soil properties, drought, termite attack and fires. The cumulative biomass production over 3 harvests (PD+13, PD+15 and PD+18 months) was 8.2±2.6 t DM/ha and 1.8±2.3 t DM/ha respectively for leucaena and mulberry versus 15 t DM/ha and 10-12 t DM/ha for leucaena and mulberry respectively reported (González-García et al., 2009; Martín et al., 2014). The economic feasibility indicated that production cost of 1 kg of forage has been estimated at 152 franc of the African financial community (FCFA), which could be more competitive if the forage bank is "self-made" (46 FCFA). These results demonstrated the potentialities and feasibility of establishing, with a low-input approach, high-density WFB under the harsh conditions of Burkina Faso, a potential alternative to enhance farms forage autonomy and dairy production for livestock keepers.

Dans l’ouest du Burkina Faso, des laiteries se heurtent à un problème d’approvisionnement en lait local, car la production est faible, saisonnée, atomisée et coûteuse à collecter. Cette étude a eu pour objectif d’identifier des leviers pour augmenter la production et réduire la saisonnalité. Elle a été réalisée chez 18 polyculteurs-éleveurs de la région des Hauts-Bassins impliqués dans la production de lait. Une analyse multivariée basée sur des variables de structures, de fonctionnement et de performance des exploitations a permis d’identifier cinq types de polyculteurs-éleveurs impliqués dans cette production : « les allaitants » à faible niveau d’intrants et à orientation pastorale à grands effectifs de vaches (T1), à effectifs moyens (T2) ; les allaitants à orientation agropastorale (T3) ; les laitiers spécialisés et à visée commerciale ayant peu recours aux fourrages verts (T4), ou à forte utilisation de fourrage vert (T5). Les types T1 et T2 se caractérisaient par une alimentation quasi exclusive au pâturage en toute saison, et un niveau de production de lait inférieur à deux litres par vache par jour au pic de lactation. Le lait issu de ces exploitations était faiblement commercialisé et rarement vendu aux laiteries. Les types T3 ont davantage eu recours aux fourrages secs et aux aliments, ce qui leur a permis d’améliorer leur production de lait commercialisée fréquemment en laiterie (env. 2 L/vache/jour au pic de lactation). Les types T4 et T5 se caractérisaient par un recours à des races améliorées, et une utilisation importante de fourrages et d’aliments achetés toute l’année, leur assurant une production de lait plus élevée (5–13 L/vache/jour au pic de lactation). Ces exploitations vendaient leur lait en totalité à la laiterie. Nos résultats soulignent que la production était fortement pénalisée par une alimentation trop pauvre en aliments et en fourrages de qualité, et que la saisonnalité des mises bas aggravait la chute de production en fin de saison sèche.

Avec l'essor des mini laiteries en Afrique de l'Ouest, de nombreux producteurs s'intéressent à la production laitière. Mais, les pratiques d'alimentation des vaches ne permettent pas d'atteindre leurs objectifs de production. Cet article présente l'outil Prodlait, conçu sur le tableur Excel, pour simuler l'effet des pratiques d'alimentation sur l'évolution du poids vif des vaches au cours de la lactation en fonction de l'objectif de production de lait de l'éleveur. Prodlait, utilise six courbes de lactation théoriques, représentant des objectifs de production croissants, calcule au quotidien sur 12 mois, les besoins des vaches, la couverture des besoins et l'évolution quotidienne du poids vif. Prodlait, propose deux indicateurs de poids vif des vaches : le poids vif à 90 jours après mise-bas comparé au poids vif de forme, pour apprécier la capacité des vaches à recevoir une saillie fécondante à cette période et le poids vif à 365 jours après mise-bas comparé au poids vif de mise-bas, pour apprécier la capacité de l'éleveur à reconstituer l'état corporel des vaches au bout d'une année. Deux cas d'utilisation montrent comment les indicateurs de Prodlait permettent aux producteurs de raisonner les apports alimentaires aux périodes cruciales de la gestion de la reproduction des vaches.

Face au défi majeur de la croissance démographique mondiale, le secteur agricole se doit de concilier une augmentation de la production alimentaire et une diminution de son impact environnemental. L’intégration agriculture-élevage (IAE) mise en œuvre dans les exploitations familiales mixtes à faible niveau d’intrants peut être un moyen d’y parvenir. L’un des grands principes de l’IAE est l’utilisation de ressources produites par les différents ateliers de l’exploitation pour la conduite des autres ateliers. L’IAE se construit autour de trois grandes pratiques : la traction animale, le stockage de fourrage et la production de fumure organique. L’objectif de cette étude a été d’analyser l’effet de ces pratiques sur l’autonomie, le recyclage et l’efficience énergétique des exploitations familiales mixtes. Pour ce faire, les flux d’énergie brute de huit exploitations familiales mixtes de la zone cotonnière de l’ouest du Burkina Faso, suivies sur une période de 20 mois, ont été analysés grâce à la méthode d’analyse de réseau écologique (ecological network analysis [ENA]). Les résultats ont montré que le stockage de fourrage et la production de fumure organique ont permis aux exploitations d’augmenter leur recyclage et leur autonomie, et d’acquérir une meilleure efficience énergétique. La méthode ENA met en lumière les caractéristiques et les performances d’exploitations de différents types (agriculteurs, éleveurs, agroéleveurs) et évalue l’apport des pratiques de l’IAE sur ces performances. Il apparaît cependant qu’il existe des marges de manœuvre sur le niveau de mise en œuvre des pratiques d’IAE dans les exploitations familiales mixtes de la zone cotonnière de l’ouest du Burkina Faso permettant d’améliorer le recyclage de l’énergie.

L’utilisation de fumures organiques dans les systemes de polyculture-elevage d’Afrique de l’Ouest est essentielle pour leur durabilite et leur productivite. Certains paysans mettent en place des modes de gestion des fumures organiques atypiques. Sont-ils des sources potentielles d’innovation ? Dans l’ouest du Burkina Faso, nous avons repere differents modes atypiques de gestion des fumures organiques, analyse les logiques d’action des paysans et decrit les savoirs locaux sous-jacents. L’evaluation multicritere des performances des systemes atypiques, comparees a celles des systemes dominants nous a permis d’apprehender leur durabilite et d’identifier des modes de gestion des fumures organiques originaux (marchandisation versus diversification de la production). Sans etre transposables, ces pratiques atypiques sont source d’enseignements a mobiliser pour la co-conception de modes de gestion des fumures organiques innovants bases sur les connaissances locales.

Diversity in the quality of organic manure produced on farms in West Africa: what impact on recommendations for the use of manure?. The maintenance of humus balance in cultivated soils is a guarantee of the sustainability of production systems. In West Africa, the advice regarding application of organic manure to fields remains unique and independent of the quality of organic manures available on farms. Some studies show that West African farms produce a diversity of organic manure. Should the advice for organic manure application be reformulated to reflect this diversity of farm-produced organic manure? We propose to analyze the diversity of organic manure produced on certain farms and estimate the optimal amount of organic fertilizer that should be applied to the fields to ensure the renewal of organic matter. The analysis distinguishes a great heterogeneity of farm-produced organic manure. Farm-produced manure with a high amendment value provides a reference for the quality of the manure, but this is also the case for farm-produced manure with an average quality and for farm-produced composts with a high or average amendment value. Depending on the quality of the manure, with these types of organic fertilizer, it would be necessary to apply between 2.4 and 5.1 t·ha-1 per year on sandy soils and 2.1 to 4.4 t·ha-1 per year for clay. Depending on the quality of the compost, it would be necessary to apply between 4.1 and 5.4 t·ha-1 per year for sandy soils and between 3.5 and 4.6 t·ha-1 per year for clay. Taking into account the heterogeneity of the quality of farm-produced organic manure, we can adapt the current technical advice to ensure a renewal of soil organic matter. However, the quantities of organic manure needed are beyond the current capacity of farms. It would be necessary to increase the amount of organic manure produced on farms, to improve its quality and to integrate other modes of soil fertility management at farm level.

In the family exploitations of dairy mixed-crop-livestock of West Africa the tree fills traditionally multiple functions (fertilization, food, domestic, medical, spiritual) and especially fodder by the pruning of the branches in dry season (e.g. Ptérocarpus lucens, Accacia albida…). But today, the pastorals resources are increasingly rare or difficult to access. The populations of trees are cleared up as agriculture extends. The cattle food is increasingly expensive and not very available and moreover the dairy mixed crop-livestock farmers have less space to cultivate fodder. However the demand for dairy products increase with urban growth, and each year, this request increases in dry season causing a great rise of the price of milk on the markets. The dairy production is thus confronted to a crescent quantitative and qualitative deficit of foodstuffs to face the increasing demand. In this context, the tree showed on an international scale a good potential to contribute to answer this challenge thanks to its capacity to provide a green quality fodder in any season but remains less adopted in the western area of Burkina Faso. A gang of researchers and dairy mixed crop-livestoks farmers of the West of Burkina Faso have begun a work to study and make evolve the place and the role of the fodder trees in a process of durable intensification of the family dairy farmings. A work of Co-design step by step of an agroforestery system innovating based on the introduction of fodder banks of ligneous family to high density into the exploitations is actually in hand. To answer the constraint of space, these fodder banks (BF) will be installed on reduced spaces (< 1000 m²) with a density of 25000 plants per ha, associating several species (Leuceana leucocephala, Morus alba Linn and Gliciridia sepium). During the phase of installation (~1 year), the BF will be protected from the divagation of the animals by reinforced quickset hedges of latticed fences. They are presented as an interesting complementary fodder resource in several situations. To reduce the food deficits and to support the production of milk in dry season, in the most traditional systems where fodder system of dry season is based mainly on culture residues of low quality. To reduce the purchase of food cattle (cereal bran and oil cakes) in the exploitations more intensive and more connected to the urban market. This project is innovating for this geographical area., Dans les exploitations familiales de polyculture-élevage laitier d’Afrique de l’ouest l’arbre remplit traditionnellement de multiples fonctions (fertilitaire, alimentaire, domestique, sanitaire, spirituelle) et notamment fourragère avec l’émondage des branches en saison sèche (ex. Ptérocarpus lucens, Accacia albida…). Mais aujourd’hui, les ressources pastorales sont de plus en plus rares ou difficiles d’accès. Les populations d’arbres s’éclaircissent à mesure que l’agriculture s’étend. Les aliments bétail sont de plus en plus chers et peu disponibles et de surcroit les polyculteurs-éleveurs laitiers disposent de peu d’espace pour cultiver des fourrages. Pourtant la demande en produits laitiers ne cesse de croître avec l’essor urbain, et chaque année, cette demande augmente en saison sèche provoquant une forte hausse du prix du lait sur les marchés. La production laitière est donc confrontée à un déficit quantitatif et qualitatif croissant des ressources alimentaires pour répondre à une demande en plein essor. Dans ce contexte, l’arbre a démontré à l’échelle internationale un bon potentiel pour contribuer à répondre à ce défi grâce à sa capacité à fournir un fourrage vert et de qualité en toute saison mais reste peu adopté dans la région ouest du Burkina Faso. Une équipe de chercheurs et de polyculteurs-éleveurs laitiers de l’Ouest du Burkina Faso ont donc engagé un travail pour étudier et faire évoluer la place et le rôle des arbres fourragers dans un processus d’intensification durable des élevages laitiers familiaux. Un travail de co-conception pas-à-pas d’un système agroforestier innovant basé sur l’introduction de banques fourragères de ligneux à haute densité dans les exploitations est en cours. Pour répondre à la contrainte d’espace, ces banques fourragères (BF) seront installées sur des espaces réduits (

A l’Ouest du Burkina Faso, la demande en produits laitiers augmente et incite les éleveurs à intensifier la production laitière en envisageant un recours aux aliments bétail et l’importation de races laitières. Mais ces options ne permettent pas de réduire la saisonnalité de la production de lait (concentration des mises -bas en juin -juillet), et ne sont pas viables vue la cherté des aliments. Cette étude réfléchit à la possibilité d’introduire des banques de ligneux fourragers et de mieux répartir les mises -bas pour accroitre et lisser la production de lait pendant l’année. La méthodologie est basée sur une démarche participative de co-conception/adaptation/évaluation visant à faire évoluer le système d’élevage laitier local : i) en introduisant un système fourrager agroforestier innovant (banques de protéine constituées de Leucaena leucocephala, Morus alba, Gliciridia sépium, Albizia lebbeck et Samanean saman, complétées par le niébé fourrager et le mucuna), ii) et en proposant la déconcentration des mises -bas. Mais de tels changements ne peuvent être que progressifs , ainsi des évaluations basées sur un modèle et des simulations sont prévues en parallèle des essais innovants. L’échantillon étudié comprend une dizaine d’éleveurs représentatifs des systèmes laitiers locaux (traditionnels et semi-intensifs connecté au marché). Le diagnostic réalisé en 2015 a permis de préciser les modalités d’installation des banques fourragères. Quatre banques fourragères sont en cours d’implantation et seront suivie jusqu’en 2018. Un suivi mensuel des 10 troupeaux est en cours et permettra de collecter des données pour simuler des changements de rythmes de mise-bas et d’alimentation sur la production de lait.

La co-conception de systèmes agricoles innovants est une piste prometteuse pour répondre au défi de l’innovation, notamment pour les exploitations agricoles familiales africaines confrontées à de multiples changements. Mais il faut penser à la place et aux rôles tenus par de multiples acteurs (agriculteurs, conseillers, chercheurs) pour produire les changements souhaités par toutes les parties, et donc réfléchir à la question du partenariat dans le processus. Cet article présente la démarche de conception en partenariat de systèmes agricoles innovants (CPSAI) élaborée entre 2005 et 2015 dans l’ouest du Burkina Faso, notamment sur la gestion de la fumure organique des cultures. La CPSAI s’appuie sur un dispositif partenarial formalisé et sur une démarche progressive en trois phases itératives : (1) exploration et formalisation du partenariat, (2) conceptions et test des options de changement, (3) bilan et désengagement. Les résultats obtenus montrent que l’innovation est plus efficace et durable quand elle est le produit d’un travail partenarial., Co-design of innovative agricultural systems is a promising way to meet the challenge of innovation, particularly for African family farms facing multiple changes. But we must think of the place and role of multiple stakeholders (farmers, advisors, researchers) to produce the desired change by all parties, so consider the issue of partnership in the process. This paper presents the process for the design of innovative farming systems (PDIFS) developed between 2005 and 2015 in western Burkina Faso, including the management of manure. PDIFS uses a formalized partnership system and a progressive approach in three iterative phases: (1) exploration and formalization of partnership; (2) co-designs and testing options for change; (3) review and disengagement. The results show that innovation is more effective and sustainable when it is the product of a collective and partnership work.

Eco-efficiency is a useful guide to dairy farm sustainability analysis aimed at increasing output (physical or value added) and minimizing environmental impacts (EIs). Widely used partial eco-efficiency ratios (EIs per some functional unit, e.g. kg milk) can be problematic because (i) substitution possibilities between EIs are ignored, (ii) multiple ratios can complicate decision making and (iii) EIs are not usually associated with just the functional unit in the ratio’s denominator. The objective of this study was to demonstrate a ‘global’ eco-efficiency modelling framework dealing with issues (i) to (iii) by combining Life Cycle Analysis (LCA) data and the multiple-input, multiple-output production efficiency method Data Envelopment Analysis (DEA). With DEA each dairy farm’s outputs and LCA-derived EIs are aggregated into a single, relative, bounded, dimensionless eco-efficiency score, thus overcoming issues (i) to (iii). A novelty of this study is that a model providing a number of additional desirable properties was employed, known as the Range Adjusted Measure (RAM) of inefficiency. These properties altogether make RAM advantageous over other DEA models and are as follows. First, RAM is able to simultaneously minimize EIs and maximize outputs. Second, it indicates which EIs and/or outputs contribute the most to a farm’s eco-inefficiency. Third it can be used to rank farms in terms of eco-efficiency scores. Thus, non-parametric rank tests can be employed to test for significant differences in terms of eco-efficiency score ranks between different farm groups. An additional DEA methodology was employed to ‘correct’ the farms’ eco-efficiency scores for inefficiencies attributed to managerial factors. By removing managerial inefficiencies it was possible to detect differences in eco-efficiency between farms solely attributed to uncontrollable factors such as region. Such analysis is lacking in previous dairy studies combining LCA with DEA. RAM and the ‘corrective’ methodology were demonstrated with LCA data from French specialized dairy farms grouped by region (West France, Continental France) and feeding strategy (regardless of region). Mean eco-efficiency score ranks were significantly higher for farms with 30% maize in the total forage area before correcting for managerial inefficiencies. Mean eco-efficiency score ranks were higher for West than Continental farms, but significantly higher only after correcting for managerial inefficiencies. These results helped identify the eco-efficiency potential of each region and feeding strategy and could therefore aid advisors and policy makers at farm or region/sector level. The proposed framework helped better measure and understand (dairy) farm eco-efficiency, both within and between different farm groups.

International audience; Traditionally, cereal crop harvest residues are communally grazed by the ruminant herds of villagers and transhumant pastoralists in the agro-pastoral systems which predominate in the savannah zone of West Africa. We analysed the impact of the private use of crop residues by individual farmers on crop and livestock productivity at three scales: the field, farm, and village. We collected data in the village of Koumbia, located in the Sudanian region of Burkina Faso. Three types of farmers were identified: resource-poor farmers, predominantly livestock farmers, and resource-rich farmers. The trade-offs between different uses and users of cereal crop residues at the three scales were analysed through field surveys and a simple model of biomass flows. We considered current communal use practices and two alternative scenarios of private cereal crop residue use: (i) for composting (fertility scenario) and (ii) as fodder (fodder scenario). Our analysis of current practices confirmed that farmers left around 80% of cereal crop residues on their fields. Soil fertility for cereal production therefore could be improved through crop residue management at the farm scale. We also found that communal grazing benefited farmers with high numbers of livestock. Maize grain production at the farm scale was improved in both of the simulated scenarios. Yet these scenarios had a negative impact on fodder self-sufficiency at the village scale, and on the N balance of the savannah-derived rangelands. The negative impact was greater in the fertility scenario than the fodder stock scenario. Increasing cereal productivity at the farm scale cannot be achieved without considering the trade-offs involved at the village scale. Changes in practices will require negotiations between the different types of farmers involved. Participatory innovation platforms with discussion support tools like the model presented in our study can facilitate such negotiations.

En Afrique, les productions animales font face à une évolution importante de la demande et sont en proie à de multiples changements. Les systèmes d’élevage du futur devront être à la fois plus productifs et respectueux de l’environnement et pour cela les éleveurs devront innover. Aujourd’hui les systèmes agro-pastoraux deviennent majoritaires, le pastoralisme se maintient notamment dans les zones arides, et les élevages périurbains et spécialisés prennent de l’importance. Les changements locaux et globaux survenus au cours des 50 dernières années créent davantage de contraintes mais offrent de nouvelles opportunités. Des innovations sont à l’oeuvre. En zone pastorale, elles concernent principalement la gestion des ressources et la mobilité du bétail, en zone agro-pastorale la diversification et l’intégration agriculture-élevage, en zone périurbaine la spécialisation et l’intensification de la production. Difficiles à déceler, lentes et progressives, les innovations favorisent la maîtrise du changement et doivent être encouragées et stimulées pour répondre aux enjeux de l’élevage. Les perspectives offertes par les réalités actuelles de l’élevage africain (faible productivité et progression rapide de la demande) devraient lui assurer un marché et des marges de progression significatives. Toutefois, ceci ne pourra se réaliser que moyennant la poursuite des réformes institutionnelles, une implication directe des organisations de producteurs, des termes du marché plus sécurisés et l’amélioration de l’appui technique., In Africa, animal production is facing a significant demand evolution and is marked by many changes. In the future, livestock systems should be more productive and environmentally friendly. In order to do so breeders have to innovate. Agro-pastoral systems occupy an increasingly important place, pastoralism continues especially in arid areas and peri-urban and specialized breeding are gaining importance. Local and global changes, over the past 50 years, create more constraints but offer new opportunities. Innovations are at work. In pastoral areas, they mainly concern the management of resources and mobility of livestock, in agropastoral area diversification and crop-livestock integration, and in peri-urban area specialization and intensification of production. Difficult to detect, slow and incremental, innovations promote the mastery of change and should be encouraged and stimulated to meet the challenges of animal husbandry. The opportunities offered by the current realities of African husbandry (low productivity and rapid growth in demand) should guarantee a market and significant margins of progression. However, this can be achieved through the continuation of institutional reforms, the direct involvement of producer organizations, the terms of the market more secure, improved technical support.

Face au double défi du secteur de l’élevage qui devra répondre à l’augmentation future de la demande en protéines animales tout en réduisant ses impacts environnementaux, l’analyse énergétique fossile apparaît comme une méthode d’évaluation pertinente. Elle permet de fournir à la fois des références sur les consommations et l’efficience d’utilisation de l’énergie fossile, mais également sur les voies d’intensification écologique de ces systèmes. Son application dans le cadre de deux précédentes études à des systèmes d’élevage en Afrique de l’Ouest a nécessité des améliorations méthodologiques. Celles-ci ont concerné la prise en compte de la mobilité des troupeaux, l’analyse à l’échelle du troupeau afin de produire des comparaisons pertinentes entre systèmes, l’affectation d’un coût en énergie fossile au travail humain et animal et l’ouverture du panel des productions aux effluents et à la traction animale produite. D’autres perspectives d’amélioration, liées notamment à l’étude d’autres systèmes d’élevage et de nouveaux territoires, sont également proposées., Fossil energy analysis appears as a relevant assessment method considering the joint challenges of livestock that will meet future growth in demand for animal protein while reducing its environmental impact,. This method enables to provide references about both fossil energy use and efficiency use by livestock systems and to design ecological intensification ways. Two previous studies dealing with its application on livestock systems from West Africa required methodological improvements. They concerned the inclusion of herd mobility, the assessment at herd level to provide a relevant comparison between different systems, the quantification of fossil energy cost of human and animal labor and accounting orf manure and animal traction as herd products. Other prospects for methodological improvement, especially concerning investigations of other livestock systems and territories, are also suggested.

International audience; We aimed at quantifying the extent to which agricultural management practices linked to animal production and land use affect environmental outcomes at a larger scale. Two practices closely linked to farm environmental performance at a larger scale are farming intensity, often resulting in greater off-farm environmental impacts (land, non-renewable energy use etc.) associated with the production of imported inputs (e.g. concentrates, fertilizer); and the degree of self-sufficiency, i.e. the farm’s capacity to produce goods from its own resources, with higher control over nutrient recycling and thus minimization of losses to the environment, often resulting in greater on-farm impacts (eutrophication, acidification etc.). We explored the relationship of these practices with farm environmental performance for 185 French specialized dairy farms. We used Partial Least Squares Structural Equation Modelling to build, and relate, latent variables of environmental performance, intensification and self-sufficiency. Proxy indicators reflected the latent variables for intensification (milk yield/cow, use of maize silage etc.) and self-sufficiency (home-grown feed/total feed use, on-farm energy/total energy use etc.). Environmental performance was represented by an aggregate ‘eco-efficiency’ score per farm derived from a Data Envelopment Analysis model fed with LCA and farm output data. The dataset was split into two spatially heterogeneous (bio-physical conditions, production patterns) regions. For both regions, eco-efficiency was significantly negatively related with milk yield/cow and the use of maize silage and imported concentrates. However, these results might not necessarily hold for intensive yet more self-sufficient farms. This requires further investigation with latent variables for intensification and self-sufficiency that do not largely overlap- a modelling challenge that occurred here. We conclude that the environmental ‘sustainability’ of intensive dairy farming depends on particular farming systems and circumstances, although we note that more self-sufficient farms may be preferable when they may benefit from relatively low land prices and agri-environment schemes aimed at maintaining grasslands.

Ongoing intensification and specialisation of livestock production lead to increasing volumes of manure to be managed, which are a source of the greenhouse gases (GHGs) methane (CH 4) and nitrous oxide (N 2O). Net emissions of CH 4 and N 2O result from a multitude of microbial activities in the manure environment. Their relative importance depends not only on manure composition and local management practices with respect to treatment, storage and field application, but also on ambient climatic conditions. The diversity of livestock production systems, and their associated manure management, is discussed on the basis of four regional cases (Sub-Saharan Africa, Southeast Asia, China and Europe) with increasing levels of intensification and priorities with respect to nutrient management and environmental regulation. GHG mitigation options for production systems based on solid and liquid manure management are then presented, and potentials for positive and negative interactions between pollutants, and between management practices, are discussed. The diversity of manure properties and environmental conditions necessitate a modelling approach for improving estimates of GHG emissions, and for predicting effects of management changes for GHG mitigation, and requirements for such a model are discussed. Finally, we briefly discuss drivers for, and barriers against, introduction of GHG mitigation measures for livestock production. There is no conflict between efforts to improve food and feed production, and efforts to reduce GHG emissions from manure management. Growth in livestock populations are projected to occur mainly in intensive production systems where, for this and other reasons, the largest potentials for GHG mitigation may be found.

National audience

Dans les zones de savane subhumides d'Afrique de l'Ouest et du Centre, le modèle de production agricole inspiré par la révolution verte reste celui proposé aux agriculteurs et aux éleveurs. Il mobilise des intrants chimiques, des équipements et des races et variétés sélectionnées. Cette option a été confirmée après les émeutes de la faim de 2008, lorsque la plupart des États d'Afrique subsaharienne ont subventionné les engrais minéraux. Ce modèle de production n'est pas seulement proposé par les structures de développement ou le secteur privé, les agriculteurs sont aussi demandeurs d'un appui pour le mettre en place malgré ses limites et les risques encourus. Mais ces agriculteurs sont aussi détenteurs de savoir-faire reposant sur des processus écologiques qui permettraient un fonctionnement des agroécosystèmes plus efficace et plus durable. Mais les techniques mobilisant ces processus et savoir-faire sont souvent délaissés ou non applicables sur de grandes surfaces. Globalement l'intensification de la production par l'utilisation des intrants et d'équipements est bien mieux appréciée des producteurs que l'intensification écologique des systèmes de production. Bien que connus des structures de développement agricole ces modèle de production "agroécologiques" ont rarement été adoptés à grande échelle. Sans remettre en question l'intérêt des recherches sur l'Agroécologie et sur les l'intensification écologique (IE) des systèmes de production, on propose de mieux comprendre les choix des agriculteurs et des décideurs des pays du Sud afin de rapprocher leurs points de vue de ceux des chercheurs qui prônent ces nouveaux modèles de production agricole. (Texte intégral)

La fertilite des sols de l'Afrique de l'Ouest est soumise a de fortes pressions anthropiques, avec l'augmentation demographique, l'extension des surfaces cultivees et l'abandon de la pratique de la jachere. En mobilisant une demarche de recherche action en partenariat, le projet Fertipartenaires a propose de coconcevoir des innovations sur l'usage de la fumure organique, selon trois etapes : augmenter la capacite de production de fumure organique en construisant des fosses, ameliorer la qualite de la production et raisonner son application au champ. Comment evaluer un processus innovant compose de plusieurs phases, inscrit a des echelles spatiales et temporelles differentes ? Comment inserer cette evaluation dans une demarche participative ? Une methode participative d'evaluation en trois etapes a ete proposee : (1) evaluation de l'effet direct de l'innovation (bilan partiel), (2) analyse des consequences indirectes economiques, sociologiques et ecologiques de l'innovation, et (3) analyse de la dynamique de l'innovation (adoption, diffusion et redefinition). Deux modeles de production de fumure organique ont ete testes : une fosse fumiere installee a la concession et une fosse a compost en bord-champ. L'analyse des effets directs montre que l'usage de compost est economiquement plus avantageux que celui du fumier aux couts d'opportunites plus eleves. Cependant, les deux modeles de production restent complementaires et presentent tous deux un solde monetaire positif. La methode utilisee permet de reconnaitre les effets directs de l'innovation sur l'economie de production de fumure organique. Elle permet de lancer un dialogue avec les acteurs autour de l'illustration simplifiee des effets directs de l'innovation. Elle doit cependant etre completee par l'analyse des consequences indirectes et de la dynamique de l'innovation pour considerer les dimensions non prise en compte par les bilans partiels. (Resume d'auteur)

Dans les zones cotonnières d'Afrique de l'Ouest, l'augmentation de la pression anthropique sur les ressources agro-sylvopastorales, conduit à des pratiques d'intensification et modifie les relations agriculture-élevage. Ces évolutions ont été observées dans trois villages de l'Ouest du Burkina Faso. La compétition sur les espaces et les ressources se traduit par une montée des tensions et conflits entre les communautés agricoles et pastorales en raison d'un déficit de gestion sur les ressources communautaires. Au niveau des unités de production, les échanges entre l'agriculture et l'élevage progressent chez les agroéleveurs, les agriculteurs et aussi chez les éleveurs mais restent perfectibles. La libéralisation des filières cotonnières rend plus précaire l'approvisionnement en aliments du bétail issus du coton. Pour surmonter ces difficultés il semble nécessaire d'envisager une adaptation des règles d'accès aux ressources et espaces villageois, une transformation des systèmes de production (renforcement des relations agriculture-élevage) et un renforcement des organisations des producteurs en lien avec les acteurs de la filière coton.

Dans le contexte actuel de contraintes climatiques et socioéconomiques, les agricultures des zones sèches doivent évoluer afin de s'adapter et de répondre à un double défi : produire plus pour satisfaire les besoins alimentaires importants de populations en croissance, mais aussi produire mieux de façon viable et durable. Pour cela, les agricultures de ces zones doivent évoluer vers des modes de production à la fois plus productifs, économes en ressources naturelles et résistants aux aléas climatiques. Dans ce cadre, l'ingénierie écologique propose de nouvelles alternatives de gestion des systèmes agro-sylvo-pastoraux caractéristiques des régions arides et semi-arides d'Afrique subsaharienne. Ceci implique de maitriser la complexité des systèmes étudiés et de s'inspirer à la fois du fonctionnement des écosystèmes naturels de référence à la région agroécologique concernée - les savanes pour les zones sèches ouest-africaines - et des pratiques traditionnelles et savoir-faire locaux issus d'une longue adaptation face aux contraintes environnementales. À partir des expériences ouest-africaines notamment, différentes options pratiques sont exposées dans ce dossier. On pourra ainsi agir sur la biodiversité des organismes, que ce soit les plantes ou les microorganismes du sol par exemple, favoriser le recyclage des matières organiques et des éléments nutritifs pour les plantes qui sont associées, maitriser les cycles de l'eau et, enfin, agir sur l'organisation des paysages pour favoriser un meilleur contrôle des ravageurs de culture. Cependant, développer une telle approche demande une vision intégrée du fonctionnement et de l'évolution des systèmes agro-sylvo-pastoraux. Les questions sociales - le foncier, l'urbanisation et les migrations - et économiques - les marchés des denrées de première nécessité, la pauvreté, etc. - sont des déterminants essentiels qu'il convient de prendre en compte pour le développement durable des populations dans les zones sèches en Afrique subsaharienne.

Livestock farming contributes to climate change but in turns it is also affected by a changing climate directly on animal performances or indirectly via feed resources availability in terms of quantity and quality. Numerous studies have analysed the diversity of barriers for farmers to adopt new technologies for climate change adaptation and mitigation. But these studies were generally conducted for specific contexts. As part of the AnimalChange European research project, this work focuses on assessing farm-scale barriers across 10 countries: Senegal, Burkina-Faso, Kenya, South Africa, Madagascar, Brazil, France, Scotland, Netherlands, and Ireland, encompassing for both low and high-input systems. A generic questionnaire was designed and applied to 175 farms addressing three themes i) general data on the farmer, his farm and its environment, ii) farmer's perception on climate change, iii) likeliness for introducing management options and barriers assessment if the option is not likely to be adopted. Based on a multiple factorial analysis, we characterised the links between barriers and farm activities, pedo-climatic conditions, market access, information access, funding, and farmer's education. This broad analysis provides an overview of technical, social and economic barriers across different regions and systems. The main barriers to adoption in the South countries are mainly represented by lack of information, funding, and education, whilst in the North, the most important barriers are access to land and labour. The results of this research could be used by policy makers to understand what poses barriers to adoption across different sites.

En Afrique de l'Ouest, faire face au défi du changement climatique implique de définir des solutions nouvelles mais aussi de mettre en lumière des pratiques tradition-nelles potentiellement performantes. L'objectif de cet article est d'analyser les performances du fonio pour assurer la transition vers des systèmes durables adaptés au changement climatique. Il se base sur des enquêtes menées dans les principaux bassins de production du fonio au Burkina Faso, Mali et Guinée situés en zones semi-aride et subhumide. Les performances du fonio en termes de productivité, adaptation et atténuation des émissions de gaz à effet de serre y ont été comparées à celles du maïs et/ou du sorgho. Cette étude montre que le fonio présente un potentiel pour faire face aux enjeux du changement climatique malgré une plus faible pro-ductivité que le sorgho en zone semi-aride et que le maïs en zone subhumide.