Stade ultime de dégradation du sol : le zipellé
Dans la zone Sahélienne sèche, la dégradation des sols contribue de manière significative à l'insécurité alimentaire, l'appauvrissement des populations rurales et la perte des ressources naturelles.
Le zaï est une mesure technique utilisée au Mali, Niger et Burkina Faso pour forcer les eaux de pluies à s'infiltrer dans le sol. C'est une solution qui permet de cultiver tout en réduisant l'érosion par l'eau et en réhabilitant le sol dégradé.
Le zaï permet une forme d'agriculture de précision où l'efficience de l'utilisation de l'eau et des intrants est améliorée. En conséquence, la production de biomasse et les rendements des cultures sont améliorés.
L'agriculture est le secteur d'activité qui emploi le plus d'actifs au Sahel, d'après la FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations), en 2000, 61% des habitants du Sahel travaillent dans l'agriculture. Cependant la production de cette zone n'est pas suffisante pour répondre aux besoins de toute la population qui y vit, ceci pour plusieurs raisons.
Le Sahel africain est la transition entre le Sahara aride et les régions tropicales plus humides au Sud, il y pleut entre 100 et 600 mm par an. Il est balayé par 2 masses d'air qui définissent les saisons :
Les sols sahéliens sont majoritairement ferrugineux, très durs et plus ou moins profonds : ils reposent sur une cuirasse ferralitique impénétrable qui affleure à certains endroits par érosion.
La formation des sols ferrugineux est très longue ; l'altération des minéraux primaires et le lessivage des éléments libérés laissent en place un sol acide (pH 5 à 6.2), pauvre en azote et phosphore et riche en argile néoformée (kaolinite). De plus, les fortes températures accélèrent la minéralisation des matières organiques, les minéraux sont lessivés, ces 2 éléments sont donc en très faible quantité dans les sols sahéliens.
La composition de ces sols n'est pas favorable à l'agriculture, l'association kaolinite/faible taux de matières organiques confère une mauvaise structure aux horizons superficiels, une faible capacité à retenir de façon provisoire les nutriments et l'eau nécessaire aux cultures. La profondeur des sols et leur pauvreté en azote et phosphore jouent également un rôle important dans la limitation de la production.
Les sols sahéliens évoluent très lentement par action du climat, ils sont considérés comme pénéstables.
La réalisation du zaï est cependant très laborieuse. La technique est traditionnellement manuelle ; entre 300 et 400 heures de travail sont nécessaires pour traiter 1 hectare de terre. C'est là une des contraintes majeure à l'adoption du zaï par les agriculteurs.
Le zaï mécanisé est une alternative qui réduit considérablement la durée et la pénibilité du travail : un hectare est traité en 50 heures environ. Parallèlement, la production de biomasse et les rendements sont encore meilleurs que ceux obtenus par le zaï manuel.
La sécheresse frappe le Sahel dans les années 70, les cultures de rente sont abandonnées. Malgré la part importante de population rurale qui migre vers des régions plus favorables à l'agriculture, la densité de la population sahélienne reste trop élevée pour les ressources naturelles disponibles.
D'après une estimation de la banque mondiale en 1985, la densité de population supportable par les systèmes traditionnels en région soudano sahélienne est de 15 habitants au km2, hors en 1975 on recense déjà une densité 3 à 5 fois supérieure.
L'augmentation constante des besoins entraine une surexploitation des terres, mais les pratiques culturales appliquées (défriche brulis, culture en continu sans suffisamment d'ajout d'amendements organiques, surpâturage) accélèrent fortement les effets du climat et donc la dégradation des sols.
Le défrichement entraine une perte de plus de 50% des minéraux accumulés dans la biomasse accélérant l'érosion d'un facteur 10 à 100.
Les sols au stade ultime de dégradation sont appelés zipellés, ils sont nus, durs, tassés, blanchis par la battance des pluies et sont pauvres en minéraux et matières organiques et riches en kaolinite. Plus rien ne pousse dessus, ces sols sont abandonnés. Les paysans colonisent donc des terres marginales, les pratiques culturales restent inchangées, la surface des zipellés s'étend gravement.
Les techniques de cultures qui permettraient d'obtenir une production acceptable rapidement et de conserver les sols à long terme au Sahel doivent intégrer des méthodes de conservation de l'eau, la limitation du ruissellement et du vent et l'ajout d'amendement organiques.
rendement paille ( kg/ha) entre 2000 et 2004
rendement grains ( kg/ha) entre 2000 et 2004
Cette technique est efficace dans les régions de pluviométrie comprise entre 300mm et 850mm.
Au deçà de 300 mm/an, comme dans la zone saharienne, quand les pluies sont mal réparties ou qu'elles s'arrêtent trop tôt, il y a risque d'échaudage. La technique des demi-lunes est alors plus efficace.
Au-delà de 850 mm/an, comme en zone soudanienne, le sol est saturé en eau, celle-ci ne s'infiltre plus, les semis se gorgent d'eau et deviennent infertiles, l'eau ruisselle, il y a érosion : les effets provoqués sont inverses à ceux attendus.
Le zaï est une technique traditionnelle provenant de la zone de convergence du Mali, Niger, Burkina Faso, abandonnée pendant longtemps et réutilisée après les périodes de sécheresse par la population Nord Burkina Faso (Yatanga). Cette technique est restée pendant longtemps considérée comme anecdotique par les chercheurs mais rentre aujourd'hui dans les technique de Conservation des Eaux et des Sols (CES).
Le zaï est une forme particulière de culture en poquet qui permet de concentrer l'eau et la fumure dans des microbassins où les graines seront semées.
Pendant la saison sèche les trous (30-40cm de diamètre, 10-15cm de profondeur) sont creusés en quinconce tous les 80cm à la daba (pioche à manche courte), la terre retirée est déposée en croissant en aval des trous, la rugosité de la surface est ainsi améliorée : le ruissellement, la vitesse du vent et donc l'érosion sont limités.
Préparer la terre si tôt permet le piégeage de sables, limons et matières organiques transportés par l'Harmattan dans les poquets. La surface de sol qui n'est pas travaillée autour des trous sert d'impluvium, et permet donc d'augmenter la quantité d'eau retenue dans les poquets.
Juste avant ou dès les premières pluies, l'agriculteur dépose une à deux poignées de poudre de matières organiques séchées au soleil (1 à 3 t/ha) dans chaque microbassin. Les matières organiques vont attirer les termites qui creusent des galeries jusqu'à la surface ; ces structures biogéniques tapissées de fèces riches en minéraux permettent l'infiltration de l'eau et la formation de poche d'eau en profondeur qui sont exploités par les racines entredeux pluies.
Le paysan peut également ajouter des amendements minéraux s'il a les moyens. Il recouvre le tout d'un peu de terre afin que les matières organiques ne soient pas emportées par le ruissellement dès les premières pluies importantes. En même temps ou quelque temps après, plusieurs graines sont semées dans chaque poquet, c'est leurs forces de poussée réunies qui permettra de soulever la croûte de sédimentation déposée au fond du trou.
Le zaï permet une régénération ligneuse si le paysan laisse des plantules de légumineuses arbustives amenées avec la fumure ; c'est le zaï agro-forestier. Le bois produit pourra être utilisé dans 5 ans.
Le zaï est très souvent associé au cordon pierreux car cette technique ne limite pas suffisamment le ruissellement. Les cordons pierreux sont disposés suivant les courbes de niveau. Ils peuvent être sous forme d'un alignement de pierres jointes ou de muret, les hauteurs de cordons sont respectivement 0.6m et entre 0.20 et 0.30m. Ces ouvrages sont résistants mais leur mise en place nécessite des moyens : l'accès a des pierres et une brouette pour les transporter.
Le zaï permet de faire des économies en semence et amendement car les apports sont localisés et protégés du vent et du ruissellement, il permet également d'augmenter le rendement en grains d'un facteur 100 dès la première année et de réhabiliter la fertilité du sol au bout de 5 ans (le paysan peut alors reprendre une technique de culture moins contraignante).
Cependant la principale contrainte de cette technique est la pénibilité du travail : le temps de travail est très long (300h/ho/ha), l'outil est contraignant, et l'étape la plus pénible se situe en saison sèche, c'est à dire en période de manque d'eau et de nourriture et la main d'oeuvre coute cher.
Afin de surmonter l'inconvénient majeur du zaï manuel, les chercheurs travaillent depuis la fin des années 80 sur le meilleur moyen de mécaniser la technique par traction animale en creusant des sillons croisés.
Le zaï mécanisé est une alternative qui réduit considérablement la durée et la pénibilité du travail : un hectare est traité en 50 heures environ. Parallèlement, la production de biomasse et les rendements sont encore meilleurs que ceux obtenus par le zaï manuel.
Le zaï mécanisé apparaît ainsi comme une technique de production/protection prometteuse dans les conditions de la petite agriculture de la zone sahélienne. Elle reste cependant peu connue et peu recherchée. On particulier, on ignore :
du zaï en général et du zaï mécanisé en particulier.
Le projet COREF Zaï tente de faire le point des connaissances sur ces questions. Les résultats pourraient contribuer à ouvrir de nouvelles perspectives de recherche et améliorer l'adoption de la technique.
Ce projet constitue un des Workpackages du projet INCO-AIDA.
Il est réalisé par une équipe mixte :
Il a démarré en mars 2008. Un binôme franco-burkinabé de deux stagiaires est actuellement sur le terrain :
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| Rabah Lahmar, (CIRAD) Albert Barro (INERA) Delphine Droux (Stagiaire CIRAD) |
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| Adresse : | CIRAD - Direction régionale av. Kennedy - BP 596 Ouagadougou - Burkina-Faso | ||
| Téléphone : | +226 50 30 70 70 | ||
| Télécopie : | +226 50 30 76 17 | ||
| Courriel : | rabah.lahmar@cirad.fr | ||
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