Édité par Thomas Fairhurst
Consortium Africain pour la Santé des Sols: Manuel de Gestion Intégrée de la Fertilité des Sols
André Bationo (AGRA), Thomas Fairhurst (TCCL), Ken Giller (WUR)\
, Valerie Kelly (MSU), Rodney Lunduka (CABI),
Abdoulaye Mando (IFDC), Paul Mapfumo (SOFECSA), George Oduor (CABI), Dannie Romney (CABI), Bernard
Vanlauwe (IITA), Lydia Wairegi (CABI), Shamie Zingore (IPNI).
Édité par Thomas Fairhurst
© CAB International 2015
Veuillez citer cette publication comme suit: Fairhurst, T. (ed) (2015) Manuel de Gestion Intégrée de la Fertilité des
Sols. Consortium Africain pour la Santé des Sols, Nairobi.
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A propos de l’éditeur
Le Consortium Africain pour la Santé des Sols (ASHC) a pour mission\
d’améliorer les moyens de subsistance des
petits exploitants agricoles grâce à l’adoption d’approches de Gestion Intégrée de la Fertilité des Sols (GIFS) qui\
optimisent l’efficacité et l’efficience de l’utilisation\
des engrais.
Les livres d’ASHC sont disponibles à des tarifs spéciaux pour les achat\
s en grande quantité. Des éditions
spéciales, les traductions en langues étrangères et des extraits peuvent également être disponibles.
ISBN: 9781780645278
Typographié par Thomas Fairhurst, avec SPi, Pondicherry, Inde
iiiiii
Publié par le Consortium Africain pour la Santé des Sols
Table des matières
Avant-propos vii
Remerciements ix
1 Introduction 1
1.1 Introduction 2
1.2 Qu’est-ce que la Gestion Intégrée de la Fertilité des So\
ls (GIFS) 2
1.3 Historique du manuel 2
1.4 A qui est destiné ce manuel? 3
1.5 Contributions 4
2 Pourquoi la GIFS? 5
2.1 Introduction 6
2.2 Contexte 6
2.3 Développement des systèmes d’exploitation agricole en Afriq\
ue sub-saharienne 7
2.4 Cibler les technologies – des “solutions magiques” aux “\
solutions les mieux adaptées” 8
2.5 Conclusions 9
2.6 Liste d’ouvrages à lire 9
3 Les principes de la GIFS 12
3.1 Introduction 13
3.2 Historique des approches de la gestion de la fertilité du sol en Afrique sub-saharienne 13
3.2.1 Utilisation des engrais minéraux 14
3.2.2 Recours aux méthodes à faible apport d’intrants pour amé\
liorer la fertilité des sols 15
3.2.3 Vers l’intégration de l’utilisation de l’engrais et de la mat\
ière organique 17
3.3 Définition de la GIFS 17
3.3.1 Utilisation d’engrais minéraux 20
3.3.2 Utilisation d’intrants organiques 20
3.3.3 Utilisation de germoplasme amélioré 20
3.3.4 Résultat de la combinaison de l’utilisation d’engrais, d’\
intrants organiques et de germoplasme 21
3.3.5 Importance de l’adaptation locale 22
3.3.6 Optimiser l’efficacité agronomique 23
3.3.7 Principes agronomiques sains 25
3.3.8 Principes économiques rationnels 25
3.4 Conclusions 26
3.5 Liste d’ouvrages à lire 27
iv
Publié par le Consortium Africain pour la Santé des Sols
4 Pratiques de gestion de la fertilité des sols 31
4.1 Introduction 32
4.2 Utilisation d’intrants organiques 32
4.2.1 Les matières organiques en tant que sources d’éléments nutritifs 32
4.2.2 Rôle de la matière organique du sol dans la fertilité des sols 34
4.2.3 Avantages et inconvénients des intrants organiques comme engrais 35
4.3 Utilisation d’engrais minéraux 35
4.3.1 Matières fertilisantes 36
4.3.2 Amendements du sol 40
4.4 Efficacité de l’utilisation d’engrais 43
4.5 Les ‘4Rs’ de l’utilisation efficace des engrais 43
4.5.1 Le bon engrais 44
4.5.2 La bonne dose d’engrais 46
4.5.3 Le bon moment pour l’application d’engrais 46
4.5.4 La bonne méthode d’application de l’engrais de fonds 46
4.5.5 Un cinquième ‘bon’ pour l’utilisation des engrais en Afrique\
sub-saharienne –
cibler les options les plus porteuses 47
4.6 Utilisation des engrais et environnement 47
4.6.1 Utilisation d’engrais et durabilité environnementale 48
4.7 Minimiser les pertes d’éléments nutritifs ajoutés 48
4.7.1 Erosion hydrique et éolienne 48
4.7.2 Lessivage 49
4.7.3 Pertes gazeuses par dénitrification et volatilisation 49
4.7.4 Gestion des résidus de cultures 50
4.8 Utilisation de germoplasme amélioré 50
4.8.1 Potentiel de rendement génétique 50
4.8.2 Résistance aux ravageurs et maladies 51
4.8.3 Efficacité d’utilisation des nutriments 51
4.8.4 Disponibilité et qualité du matériel de semis ou de plant\
ation 51
4.8.5 Trouver et sélectionner des germoplasmes améliorés pour leur util\
isation dans la GIFS 51
4.9 Exploiter les avantages des légumineuses fixatrices d’azote 52
4.9.1 Composantes d’une symbiose fixatrice d’azote 53
4.9.2 Nécessité d’inoculation avec des rhizobiums 53
4.9.3 Contributions des légumineuses à la fertilité du sol 54
4.10 Utilisation d’inoculum à champignons mycorhiziens arbusculair\
es 55
4.11 Autres pratiques de gestion de la fertilité des sols 56
4.11.1 L’agriculture de conservation (AC): une solution universelle? 58
4.12 L’agriculture biologique 59
4.13 Capacité d’adaptation des interventions 59
4.14 Economie 60
4.15 Conclusions 62
4.16 Liste d’ouvrages à lire 62
5. Cibler les options de la GIFS 74
5.1 Introduction 75
5.2 Analyse des systèmes d’exploitation agricole (FSA) 75
vv
Publié par le Consortium Africain pour la Santé des Sols
5.2.1 Historique des activités passées 78
5.2.2 Collecte de données biophysiques 79
5.2.3 Identification des systèmes d’exploitation agricole domina\
nts dans chaque terroir 79
5.2.4 Typologie des agriculteurs 79
5.2.5 Ratio terre/main-d’œuvre 80
5.2.6 Évaluation des risques 81
5.3 Analyse des systèmes de culture 81
5.3.1 Inspection des champs 81
5.3.2 Estimation des écarts de rendement 82
5.3.3 Fréquence et calendrier des visites 82
5.3.4 Tenue des registres agricoles 82
5.3.5 Utilisation d’un calendrier cultural 82
5.3.6 Utilisation d’une budgétisation participative 83
5.4 Évaluation de la fertilité des sols 83
5.4.1 Flux de ressources entre les exploitations agricoles et à l’intérieur de celles-ci 83
5.4.2 Symptômes de déficience 86
5.4.3 Plantes révélatrices 86
5.4.4 Echantillonnage des sols 86
5.5 Marchés et facteurs socio-économiques 88
5.5.1 Environnement politique et rôle des gouvernements 88
5.5.2 Les marchés 90
5.6 Développement des marchés 94
5.7 Analyse ex ante des performances de la technologie de la GIFS 95
5.7.1 Efficacité agronomique 97
5.7.2 Incitations économiques 97
5.7.3 Performance du marché 98
5.7.4 Données requises pour des analyses ex ante 99
5.8 Expérimentation des technologies GIFS en milieu paysan 102
5.9 Analyses ex post des performances de la technologie GIFS 102
5.10 Ajustement de l’adoption des solutions GIFS 102
5.10.1 Développement d’une stratégie de communication 103
5.11 Élaboration de matériel de vulgarisation 103
5.11.1 Communiquer directement avec les agriculteurs 104
5.11.2 Prestataires de services de vulgarisation 104
5.11.3 Type de médias 105
5.12 Utilisation des technologies de l’information et de la communica\
tion (TIC) 105
5.12.1 Téléphones portables 106
5.12.2 Ordinateurs pour l’accès à Internet 107
5.12.3 Vidéo 107
5.12.4 Stockage de données 108
5.13 Conclusions 109
5.14 Liste d’ouvrages à lire 109
6. Sols et production agricole – une introduction 119
6.1 Introduction 120
6.2 Fonctions et qualités du sol y compris les indicateurs de qualité\
120
6.2.1. Fonctions de base du sol 120
vi
Publié par le Consortium Africain pour la Santé des Sols
6.2.2. Fertilité des sols 121
6.3 Le sol comme source d’eau et de nutriments pour la production des cultures 121
6.3.1. Fraction minérale 122
6.3.2. Fraction organique 124
6.4 Fonction des nutriments dans la production végétale 125
6.4.1. Macronutriments 125
6.4.2. Oligoéléments 127
6.5 Définition de la fertilité du sol 129
6.6 Mesure de la fertilité des sols 129
6.7 Conclusions 130
6.8 Liste d’ouvrages à lire 130
7. Tableaux et Informations de référence 133
7.1 Introduction 134
7.2 Echantillonnage du sol 134
7.3 Comment déterminer la densité apparente du sol 135
7.4 Comment déterminer la texture du sol dans un champ 136
7.5 Analyse des systèmes d’exploitation agricole 137
7.6 Gestion de la fertilité des sols 140
7.7 Nutrition des cultures 145
7.8 Utilisation d’engrais 150
7.9 Agronomie des cultures 155
7.10 Economie des exploitations agricoles 156
7.11 Généralités 156
7.12 Liste d’ouvrages à lire 157
Glossaire 159
Sigles et abréviations 164
Index 166
viivii
Publié par le Consortium Africain pour la Santé des Sols
Avant-propos
Plusieurs pays africains continuent de faire face à de nombreux épisodes de famines et à une faible productivité
agricole. Avec une population toujours croissante, les agriculteurs cultivent de plus en plus la même terre d’années
en années. Dans de telles conditions, la fertilité des sols baisse\
, si les nutriments utilisés par les cultures ne sont
pas restitués au sol. Pour y remédier, les engrais minéraux sont essentiels. Mais comme les engrais coû\
tent plus
chers en Afrique que nulle part ailleurs dans le monde, la plupart des a\
griculteurs n’en utilisent pas. En réponse,
plusieurs pays ont subventionné les engrais, et ce souvent en négl\
igeant la promotion des pratiques agricoles
conséquentes, et le développement d’un environnement institutionnel et politique encourageant. L’augmentation
de la productivité des petits exploitants exige une bonne compréhension de\
s écarts de rendement (c’est-à-dire
les différences entre les rendements réels obtenus, les rendements réalisables et les rendements potentiels dans
les conditions économiques actuelles), ainsi que des facteurs limita\
tifs biophysiques et socio-économiques qui
empêchent d’optimiser les résultats.
La Gestion Intégrée de la Fertilité des Sols, communément ap\
pelée GIFS, est présentée dans ce manuel comme un
facteur clé d’amélioration de la faible productivité des sols et des cultures en Afrique, surtout pour les principales
cultures vivrières de base, à savoir: le maïs, les haricots, le riz, le manioc, le\
s bananes, le sorgho, le mil et les autres
cultures. Dans ce contexte, la GIFS est définie comme étant un ensembl\
e de pratiques de gestion de la fertilité
du sol, y compris l’utilisation intégrée d’engrais minéra\
ux, d’intrants organiques et de germoplasmes améliorés,
combinée avec les connaissances sur la façon d’adapter ces prat\
iques aux conditions locales, en vue d’optimiser
l’utilisation agronomique efficace des nutriments appliqués et par conséquent l’\
accroissement du rendement
des cultures. Dans cette définition, tous les intrants doivent être gérés suivant des principes agronomiques
et économiques rationnels. La GIFS ne peut pas réussir si elle n’\
est pas appuyée par les gouvernements,
responsables des importations d’engrais; par un service de vulgarisati\
on efficace, essentiel pour apporter la
technologie aux agriculteurs; ainsi que par un secteur privé d’agr\
o-distributeurs dynamiques, apte à garantir la
disponibilité et la distribution efficace des engrais et des semenc\
es
Au cours des dix dernières années, plusieurs initiatives de recherche financées par des fonds publics ont été
menées sur la GIFS dans toute l’Afrique sub-saharienne. Les travau\
x sur la GIFS ont principalement fait l’objet de
rapports et d’articles scientifiques publiés dans des revues professionnelles évaluées par des pairs. L’idée d’un
manuel pratique sur la GIFS est née lors de l’évaluation des be\
soins et des concertations menées en préparation
d’un dossier de demande de subvention auprès de la Fondation Bill \
& Melinda Gates par CABI. Le concept d’un
consortium africain pour la santé des sols (Africa Soil Health Conso\
rtium - ASHC) avait déjà été proposé par un
groupe d’experts en GIFS lors d’une réunion de consultation qui s\
’est tenue à Wageningen, aux Pays-Bas, en
2010. Ces experts constituent le noyau du groupe technique consultatif qui fournit à la fois des conseils et un appui
technique pour accompagner la production des matériels de vulgarisation de la GIFS, tels que le pré\
sent manuel.
Ce dernier se veut d’être une synthèse de l’apprentissage accumulé en matière de GIFS, dans une publication
pouvant être utilisée pour former des praticiens.
La production de ce manuel et d’autres matériels d’apprentissage dans le cadre du consortium ASHC a été
financée par la Fondation Bill & Melinda Gates. Ce financement en\
gage le consortium coordonné par CABI à
collaborer avec des experts pour élaborer les principaux documents de référence sur les principes GIFS (appelés
produits de Niveau 1) en versions anglaise, française et portugaise. C\
’est ce qui a abouti à la production du présent
manuel. La première réunion consultative sur ce livre a eu lieu en mai 2011 lors du lancement du projet à Nairobi,
au Kenya.
L’essentiel du travail d’élaboration du manuel fut réalisé\
lors d’un atelier de rédaction qui a eu lieu à Nairobi,
en octobre 2011 et qui a réuni les principaux auteurs et Thomas Fairhust, le r\
édacteur technique de ASHC. En
novembre 2011, Paul Van Mele (Agro-Insight), a visité six pays d’Afrique de l’Ouest, du Centre et de l’Est pour
réaliser un film (avec narration en anglais, français et portug\
ais) qui reflète les principes de la GIFS abordés dans le
manuel et illustrés par les images des systèmes de culture prioritaires du projet. Le film peut être visionné en ligne à
l’adresse http://www.cabi.org/ashc.
viii
Publié par le Consortium Africain pour la Santé des Sols
Cet ouvrage est destiné à la formation des vulgarisateurs sur les \
techniques de Gestion Intégrée de la Fertilité
des Sols en Afrique sub-saharienne et des agents impliqués dans le dé\
veloppement rural qui souhaiteraient en
savoir plus sur les principes et pratiques GIFS. Le présent manuel se\
veut également une introduction pratique à
la GIFS pour les institutions d’enseignement, telles que les universi\
tés et les collèges techniques, les organisations
impliquées dans l’élaboration des politiques agricoles et de dé\
veloppement rural qui ont besoin de ces matériaux
de référence sur les techniques GIFS, ainsi que d’autres organisations gouvernementales et non gouvernementales
(ONG) qui cherchent à mettre en œuvre la GIFS.
Ce manuel GIFS est divisé en sept sections: une introduction, la nécessité de la GIFS, les principes de la GIFS,
les pratiques de la gestion de la fertilité, le ciblage des options GIFS, une introduction au sol et à la production
agricole et une section contenant des tableaux, des définitions et des informations de référence. Toute l’équipe
du projet, y compris le groupe technique consultatif, espère que le lecteur trouvera dans ce manuel un outil utile
pour l’accompagner dans la gestion de la fertilité des sols en Afrique et ailleurs où des facteurs de production
semblables sont en jeu
Signé:
Peter Okoth (CIAT) Shamie Zingore (IPNI) Andre Bationo (AGRA) Thomas Fairhurst (TCCL)
Ken Giller (WUR) Rebbie Harawa (AGRA) Jeroen Huising (CIAT) Bashir Jama (AGRA)
Richard Jones (IFDC) Valerie Kelly (MSU) Abdoulaye Mando (IFDC) Paul Mapfumo (SOFECSA)
Paul Van Mele (Agro-Insight) Kabirou Ndiaye (AfricaRice) George Oduor (CABI) Bell Okello (ICRW)
Bernard Vanlauwe (IITA)
ixix
Publié par le Consortium Africain pour la Santé des Sols
Remerciements
La préparation du présent manuel a été financée par la \
Fondation Bill & Melinda Gates.
Les auteurs tiennent à remercier Simon Ndonye pour les merveilleuses illustrations, Leonard Rusinamhodzi pour
la préparation du glossaire et Priscilla J. B. Sharland pour la relecture du texte. Nos remerciements s’adressent
également aux organisations suivantes pour le temps que les auteurs ont bien voulu consa\
crer à la rédaction des
différents chapitres du manuel (par ordre alphabétique). 1. Alliance pour une Révolution Verte en Afrique (AGRA)
2. CAB International (CABI)
3. Centre International pour Développement des Engrais (IFDC)
4. Consortium d’Afrique Australe pour la Fertilité des Sols (SOF\
ECSA)
5. Institut International d’Agriculture Tropicale (IITA)
6. Institut International pour la Nutrition des Plantes (IPNI)
7. Tropical Crop Consultants Ltd (TCCL)
8. Université d’Etat du Michigan (MSU)
9. Université de Wageningen (WUR)
Les photographies utilisées dans ce manuel ont été fournies par André Bationo, Ken Giller, Bernard Vanlauwe,
Thomas Fairhurst, Paul Mapfumo, Shamie Zingore, Abdoulaye Mando, Pablo Tittonell, Lydia Wairegi et George
Oduor.
Certaines des données utilisées proviennent de ressources publiées.
Les tableaux 7.2–7.4, 7.6–7.33, 7.36, 7.38, 7.39, 7.41 et 7.42 ont\
été reproduits de Soil Fertility Kit, avec l’aimable
autorisation d’IPNI.
A propos de CTA
Le Centre Technique de Coopération Agricole et Rurale (CTA) est une institution international conjointe de l’Union
Européenne (UE) et du Groupe des Etats d’Afrique, des Caraïbes et du Pacifique (ACP). \
Le CTA intervient dans
les pays ACP pour améliorer la sécurité alimentaire et nutritionnelle, accroître la prospérité dans les zones rurales
et garantir une bonne gestion des ressources naturelles. Il facilite l’accès à l’information et aux connaissan\
ces,
favorise l’élaboration des politiques agricoles dans la concertati\
on et renforce les capacités des institutions et
communautés concernées.
Le CTA opère dans le cadre de l’Accord de Cotonou et est financé par l’UE.
Pour plus d’information sur le CTA, visitez www.cta.int/fr
1
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1 Introduction
