Savoirs locaux et stratégies paysannes autour de la fertilité des sols au lac Alaotra, Madagascar

Comprendre les savoirs, savoir-faire et pratiques des paysans reste indispensable pour conduire des programmes de développement agricole efficients et des recherches appropriées. Pourtant, peu d'efforts ont été effectués pour étudier les savoir-faire locaux sur la gestion de la fertilité des sols au lac Alaotra, Madagascar. Cette étude a pour objectifs (i) de répertorier les savoirs locaux mobilisés pour la gestion de la fertilité des sols et (ii) d'analyser les stratégies paysannes développées sous forme de pratiques réelles pour gérer ces savoirs sur les types de sols reconnus par les paysans. La méthodologie est basée sur des enquêtes semi-directives auprès de 100 agriculteurs. Les résultats ont montré que les principales stratégies locales déclarées restent l'apport de fumures (organiques et minérales) et la pratique de l'agriculture de conservation (AC), citées respectivement par 100 % et 66 % des paysans enquêtés. Les 8 types de fumures organiques et les 5 types d'engrais minéraux reconnus par les paysans, ainsi que la description donnée de leurs modalités respectives de mise en oeuvre attestent une connaissance fine et un certain savoir-faire en la matière. L'apport réel sur les parcelles demeure toutefois limité du fait des faibles capacités de production de fumier et de capital pour les intrants. 54 % des paysans, à titre d'exemple, reconnaissent l'intérêt des fumiers de parc amélioré, 38 % en connaissent la technique de gestion, mais seulement 22 % l'utilisent réellement sur leurs parcelles. Pour les paquets techniques en AC préconisés particulièrement par le BVlac (projet de mise en valeur et de protection des bassins versants du lac Alaotra), les paysans ont adopté ou souvent modifié les itinéraires techniques qui leur conviennent suivant leur perception des niveaux de fertilité de leurs sols et l'utilisation qu'ils peuvent en faire

Soil carbon input by below- and above-ground biomass in rainfed cropping systems in the highlands, Madagascar. P36

Agricultural soil could be a major sink of carbon with appropriate cropping system and soil management. This study aimed to evaluate the potential of CA cropping systems to store carbon into soil from belowground biomass. Three cropping systems were compared: (1) rotation of upland rice followed by maize intercropped with Crotalaria grahamiana, with no tillage (R-MC_NT), (2) rotation of rice followed by oat (Avena sativa) intercropped with vetch (Vicia villosa), with no tillage (R-OV_NT), and (3) rotation of rice followed by maize intercropped with common bean, with conventional tillage (R-MB_CT). The two components of the rotation were cultivated each year. Maize, rice, crotalaria, common bean, oat and vetch were fertilized with 5 Mg ha-1 of “improved” manure. The experiment was conducted in a research station. Hénin & Dupuis model was used to simulate the change of soil carbon content according these three treatments. Compared to the total carbon input by both above- and below- ground biomass, 29%, 34% and 46%, so 1.40, 1.70 and 1.14 Mg ha-1, were attributed by plant roots, for R-MC_NT, R-MB_CT and R-OV_NT systems, respectively. Simulations in 20 years showed higher increasing of carbon stored with R-MC_NT system (from 71 to 84%). (Texte intégral

Urban and livestock waste from reunion island: characterization and modelling of their transformation in soil : W05.01-P -17

The objective of this study is to assess the transformations in soil of carbon and nitrogen forms of Exogenous Organic Matters (EOMs): raw materials, mixtures and composts from Reunion Island agricultural and urban waste by using the TAO (Transformation of Added Organic materials) model calibrated on EOMs and substrates of temperate areas. EOMs were studied in terms of chemical and biochemical contents and for their C and N mineralization during incubations in a typical andosol of Colimaçons, Reunion Island. The TAO model was used to predict the transformations of C (very labile, resistant and stable organic C) and N (very labile, resistant and stable organic N, produced and immobilized inorganic N) forms driven by EOMs biochemical data. The C transformations and inorganic N production of most of the tested EOMs are predicted accurately by TAO without any change in calibration formulae. Complementary adjustments using more complete data from laboratory experiments are suggested to correct the tendency to overestimate the C mineralization and the re-mineralization of immobilized N. TAO model appear as a promising tool to optimize the management of urban and livestock waste but complementary fittings have to be submitted in order to suit to the tropical zone application. (Texte intégral

Agricultural practices shape microbial communities and change fresh and soil organic matter mineralization in a tropical soil : S11.07-P -1

Priming effect (PE) is defined as a stimulation of the mineralization of soil organic matter (SOM) due to fresh organic matter (FOM) supply. This process leads simultaneously to a loss of carbon to the atmosphere and to a remobilization of nutrients. PE should thus be considered in the management of residues or amendments in agricultural soils, especially where soil fertility is essentially based on organic supply. In Madagascar, the Direct-seeding Mulch based cropping (DMC) systems appeared to be an opportunity for the development of a sustainable upland rice culture. In DMC systems soil is not tilled and protected from physical erosion by dead or alive cover plants and/or mulches of crop residues. DMC systems are also known to increase soil organic matter stocks in the first centimetres below the mulch layer. As the quality of FOM is a determinant of the priming effect process, we were interested to evaluate whether the quality of mulches could shape the belowground microbial community and impact its capacity to mineralize SOM. In 2010, we sampled soil samples from a field experimentation set up in 2003 in the centre of Madagascar. The 10 first centimetres under three crop mulches (two grasses and one legume) and two different fertilizations (organic and organic + mineral), were sampled during the rice growing season. Soils were incubated in the presence of 13C-enriched wheat straw residue to measure their FOM and SOM mineralization capacity. Bacteria involved in both fluxes were identified by the coupling between DNA-SIP and pyrosequencing techniques. (Texte intégral

Matières Organiques Exogènes (MOEx) issues de l'élevage et de la ville en milieu tropical : quels potentiels agronomiques ?

Les déchets organiques qualifiés de Matières Organiques Exogènes (MOEx) provenant des activités agricoles et de la ville sont multiples et posent souvent des problèmes de gestion. Cependant, il est probable que leur statut change en " produit " (commercialisable) avec une possible valorisation agricole. Le manque de références liées aux MOEx en milieu tropical peut représenter un frein à leur utilisation rationnelle. Madagascar et La Réunion, deux îles tropicales voisines, ayant des traits communs mais différant par le niveau de vie et les contraintes réglementaires sont considérées. Il parait important de documenter le potentiel agronomique de ces matières dans ces contextes. On se propose 1) de déterminer la valeur amendante d'une large gamme de MOEx tropicales sur la base de la détermination de l'indice de stabilité de la matière organique (ISMO), 2) d'intégrer afin de comparaison ces MOEx dans la carte de distribution des ISMO établie à partir de MOEx françaises métropolitaines. Nos résultats ont permis de vérifier que 1) la stabilité d'une MOEx dans un sol donné est inversement proportionnelle à sa biodégradabilité : plus Ct3 et la fraction soluble sont élevées, moins importante est l'ISMO 2) c'est la fraction la plus résistante d'une MOEx qui a un rôle pertinent dans sa propriété amendante 3) l'établissement d'une carte de distribution typologique des MOEx tropicales est indispensable pour mieux apprécier leur comportement dans le sol. (Résumé d'auteur

Smallholders farm carbon footprint reduced by agroecological practices (Highlands and East Coast, Madagascar). [P63]

Carbon footprint calculation is being more and more used to assess the contribution of activities to greenhouse gas emission. This work aims to determine the impact of farm activities and agricultural practices to farm carbon footprint. The carbon footprint is the carbon dioxide equivalent impact of the activities within each farm. Smallholder farms located on two different soil and climate areas of Madagascar have been selected: 12 in the Highlands and 8 on the East Coast. The farms located in the Highlands were characterized by intensification of annual cropping systems using agroecological practices such as intensive rice farming system, composting organic residues and intercropping of annual crop and trees. Farms from the East Coast use agroforestry systems (simple and multiple tree species) and the traditional twice-a-year rice cropping system. Farm resource flow maps were developed in order to represent all of the structures and characteristics of each farm. GHG source and sink compartments' inventory was performed and emission factors adapted to each zone were selected from the literature. A local/specific farm carbon footprint calculator was developed. Results showed that average farm carbon footprint amounted to 3.04 Mg CO2eq ha-1 y-1 and 7.69 Mg CO2eq ha-1 y-1 in the Highlands and in the East Coast respectively. The intensive rice farming system alternating wet and dry period improved the farm carbon footprint in the Highlands by reducing methane emission while the traditional twice-a-year rice cropping system is an important source of methane in the East Coast. Nevertheless, the contribution of agroforestry systems in the East Coast allowed a farm carbon footprint reduction of between 15 to 51%. (Texte intégral

Evaluation du potentiel infectieux mycorhizogène du sol en semis direct du dispositif d'Andranomanelatra de l'ONG TAFA Antsirabe

Sur les Hautes Terres de Madagascar, le rendement agricole est faible du fait de la dégradation de la fertilité du sol. La teneur en phosphore soluble est basse. Actuellement, l'agriculture s'oriente vers des systèmes plus durables en tenant compte des interactions biologiques dans le sol. Les champignons mycorhiziens à arbuscules (MA) apparaissent comme les organismes à prendre en considération. En effet les mycorhizes résultent de l'association symbiotique des champignons MA avec les racines des plantes. Ces symbioses sont directement impliquées dans l'amélioration de la nutrition minérale, dont le phosphore, l'absorption de l'eau et la protection contre certains agents pathogènes telluriques. Les pratiques culturales peuvent influencer l'évolution des populations de champignons MA. Les premières investigations sur l'état de mycorhization du sol de la région ont été réalisées en 2002. L'observation des racines d'une vingtaine de plantes, prélevées en sols cultivés et non cultivés, nous a permis de constater que la mycorhization était peu développée. Par ailleurs, nous avons évalué le potentiel infectieux mycorhizogène (PIM) du sol provenant des parcelles du dispositif d'Andranomanelatra de l'ONG TAFA âgé de plus de dix ans. Nous avons étudié l'effet de la rotation des cultures maïs/soja, le semis direct sur résidus de cultures ou couverture végétale morte, la fertilisation et le précédent cultural sur le PIM du sol. La méthode d'évaluation est basée sur un test biologique. Une plante mycotrophe (le soja) est cultivée dans des vases de végétation contenant le sol de différentes parcelles et se développe sous serre. Le sol des parcelles en semis direct sur résidus de cultures présente un PIM élevé que celui du système labouré, ce qui a un effet positif sur la production du soja. Mots-clés : potentiel infectieux, semis direct, hautes terres, champignons mycorhiziens à arbuscules, pratiques culturales, résidus des cultures. (Résumé d'auteur

Effect of agricultural practices on N2O emissions from Malagasy soils

Emissions of nitrous oxide (N20) are of concern because of the role of this gas in the greenhouse effect. The agricultural practices may affect the rate of N20 emissions from soil. The work focuses on 2 contrasted practices in use in Malagasy Highlands, i.e. a direct seeding on cover crop residues (SD) and a hand ploughing without residue return to soil (HP). Regarding potential denitrification and in situ N20 emissions, no difference was shown between both practices. Other measurements are currently in progress to confirm/invalidate this preliminary result. (Résumé d'auteur

Agricultural and urban waste in tropical area: The help of Near Infrared Spectroscopy to better orientate their valorization between soil fertilization and energy production

For a safe utilisation of organic waste as valuable supply for agricultural soils or for energy production, an in-depth scientific knowledge of the ir nature and impacts on the environment is required. Near Infrared (NIR) Spectroscopy was chos en as an alternative to classical methods for laboratory characterisations of the so-called Exoge nous Organic Matter (EOM). This study reported EOM characterization in terms of their agronomic an d/or energetic potential, the help of NIR for predicting those characteristics and a scoring meth od allowed to choose the best recycling-way for EOM. As results, we noticed that diversified EOM in duced different potential, and NIR was helpful for characteristics prediction. Also, classificatio n elaboration of EOM and a scoring system were appropriate to orientate the reuse of tropical EOM. (Résumé d'auteur

Impacts des innovations agro‐écologiques sur le rendement en grain des cultures pluviales

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