Search

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

Les impacts des karités (Vitellaria paradoxa) sur les contenus du sol en eau, en nutriments et en carbone, ainsi que sur la production associée de maïs pluvial ont été évalués dans un parc agroforestier au nord-est du Bénin. Pour ce faire, les résultats des mesures sous houpier et hors houppier ont été comparés. Le rendement de la culture s’est révélé inférieur sous le houppier, malgré des conditions de fertilité et d’humidité du sol qui restaient favorables. Notre hypothèse est que cet effet négatif serait causé par la limitation par le houppier du rayonnement incident sur la culture. De plus, on a observé une contribution significative des arbres à l’enrichissement de la matière organique du sol sur l’ensemble du parc agroforestier. Cet effet positif de la présence des arbres pourrait se traduire par un impact bénéfique sur le rendement du maïs. Pour le vérifier, les rendements obtenus dans les conditions de cette étude devront être comparés aux résultats obtenus dans une situation témoin (sans arbres), toutes choses égales par ailleurs. The impacts of shea trees (Vitellaria paradoxa) on soil water, nutrients and carbon contents, and on the yield of the associated rainfed maize cultivation are assessed in a shea parkland in the North-East Benin. Measurements were made under and out of the tree crown covers. Maize yield was found lower under the crown cover than out, despite favourable conditions of soil fertility and moisture. Our assumptiun is that this difference may be due to the limitation by the crown cover of the incoming radiation toward the maize crop. In addition, the trees were found to have a significant contribution to the soil organic matter over the whole parkland. This favourable impact of the trees may have a positive effect on the associated maize yield at the parkland scale. To check this assumptium, it will be necessary to compare our results on the maize yield to the one that will be obtained in a control situation (without trees), other things being equal.

Notre objectif est d’évaluer la contribution des arbustes de Guiera senegalensis aux flux d’eau et de carbone dans un parc agroforestier à petit mil (Pennisetum glaucum L.R. Br.) et dans une jachère. Le site expérimental est situé au sud-ouest du Niger, sur un bassin-versant sahélien de 2 km2. À l’échelle de l’arbuste de Guiera senegalensis, le taux de transpiration foliaire a été déduit de la conductance stomatique et du déficit de pression de vapeur. La dynamique de la biomasse aérienne et souterraine des arbustes a été suivie en saison des pluies, en saison sèche froide et en saison sèche chaude. À l’échelle de la parcelle, les bilans d’eau et d’assimilation du carbone ont été estimés par une modélisation de type « transferts surface-végétation-atmosphère ». Le modèle est paramétré à partir de mesures automatiques de terrain selon la méthode des corrélations turbulentes. Le taux de transpiration foliaire et la biomasse aérienne de Guiera ont augmenté dans le parc, de la saison des pluies à la saison sèche chaude, alors qu’ils ont diminué dans la jachère. Les résultats du modèle montrent une activité de la jachère centrée sur la saison des pluies, mais décalée vers le début de la saison sèche pour le parc. À l’échelle de la parcelle, le modèle est capable de bien simuler l’évapotranspiration et l’assimilation de carbone au regard de la période de la croissance active des arbustes dans les deux types de couvert, tout en assurant un haut degré de cohérence avec le contenu en eau du sol. The main objective of this work is to evaluate the contribution of the shrubs to the water and CO2 flux in the soil-vegetation-atmosphere continuum and to the carbon sequestration in a pearl millet-Guiera senegalensis agroforestry parkland and a fallow. The experimental site is located in a 2 km2 Sahelian watershed in South-West Niger. At shrub scale, the leaf transpiration rate was deduced from stomatal conductance and vapor pressure deficit. The dynamics of field above- and below-ground biomass dynamic survey was conducted in rainy, cool and hot dry seasons. At plot scale, water budget and carbon assimilation were estimated by Svat (surface-vegetation-atmosphere transfer) modeling approach, parameterized from field measurements (Eddy correlation). At shrub scale, leaf transpiration rate and aboveground biomass increased in the parkland from rainy to hot dry season while it decreased in fallow. The model results show a fallow activity peaking during the rainy season but shifting towards the beginning of the dry season for the parkland. At plot scale, the model is able to finely match the measured evapotranspiration and carbon assimilation with regard to the period of active growth of shrubs specific, keeping consistent with the soil water in both cover types.

En zone soudanienne, les cultures sont pratiquées depuis des siècles par les populations rurales sous forme d’agroforesterie. Cette pratique est dominée par les parcs à karités (Vitellaria paradoxa), en alternance avec les jachères dans lesquelles les arbres se régénèrent. Pour évaluer les possibilités de densification en karité de ces parcs, nous avons quantifié la transpiration à l’échelle de l’arbre et à celle de la pouplation de karité au sein d’une jachère de dix ans située au nord du Bénin. La densité de flux de sève a été mesurée par la méthode de dissipation thermique transitoire. La transpiration à l’échelle de l’arbre a été déduite de la densité de flux de sève puis extrapolée à celle de la population. Les résultats des trois années d’étude (2011-2013) montrent que la transpiration d’un arbre augmente de 4 à 27 l/jour en fonction de son diamètre (8 à 38 cm). La transpiration varie peu entre la saison des pluies et la saison sèche, suggérant que l’eau n’est pas le facteur limitant. Mais elle diminue brutalement au moment du renouvellement des feuilles (février-mars). À l’échelle de la population de karités, la transpiration reste très faible (0,03 mm/jour) et représente 0,42 % à 1,32 % de la demande atmosphérique estimée par l’évapotranspiration de référence, et 1,15 % de la pluie annuelle. Ces résultats indiquent qu’une augmentation importante de la densité des arbres est possible. Cependant, la seule estimation des besoins en eau des karités reste insuffisante pour améliorer la gestion des parcs agroforestiers et intensifier leur production. Il faudra en effet faire des compromis entre la densification des arbres et l’impact de la lumière incidente filtrée par leur canopée sur la limitation de la production de la culture associée. For centuries, in the Sudanese belt, rural populations have been practicing agroforestry dominated by shea trees (Vitellaria paradoxa) parklands as the main farming system alternating with fallows where trees regenerate. To estimate the margin of the tree density increase in shea parklands in northern Benin, we quantified shea transpiration, as indicator of shea water needs, in a 10-year old fallow at the tree and plot scales. Sap flow density (SFD) was measured by the transient thermal dissipation method from which transpiration of the tree was deduced then extrapolated at the shea cover scale. Over the three-year of the study period (2011-2013), daily tree transpiration increased from 4 to 27 l/day according to tree diameter (8 to 38 cm respectively). Transpiration lowly varied between wet and dry seasons, suggesting that water is not the limiting factor, except a sharp drop during the period of leaves renewal (February-March). Transpiration of the cover was very low (0.03 mm/day), corresponding to 0.42 à 1.32 % of the atmospheric demand estimated by reference évapotranspiration Eto, and 1.15 % of the annual rainfall. These results indicate that an important shea tree density increase is possible. Quantification of shea tree water needs alone will not help to improve parkland management and increase shea production. Trade-offs between trees density and light decrease for crop by tree canopies must be taken into account.