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Systèmes durables de riziculture pluviale

En agriculture, l'aménagement durable des ressources s'est révélé un sujet fondamental de recherche. Le concept de durabilité englobe les aspects touchant à la conservation et l'utilisation efficace des ressources naturelles.

L'aménagement des ressources dans les zones de cultures pluviales non irriguées demande une approche réaliste intégrant les données agroclimatiques et pédologiques qui déterminent la capacité de production de la terre. L'adoption de technologies dépend de leur viabilité économique et de leur faisabilité sociale pour les agriculteurs.

Dans les pays en développement où se trouvent la plus grande partie des zones de riziculture pluviale, les agriculteurs sont pauvres en ressources: ils possèdent de petites exploitations avec un sol médiocre. Dans l'élaboration d'un système durable de riziculture pluviale, il faut considérer les mesures qui visent à préserver et à augmenter la fertilité des sols et la conservation des eaux comme prioritaires.

FERTILITÉ DES SOLS ET CONSERVATION DES EAUX

Les problèmes d'érosion et de production agricole perçus dans les zones supérieures des bassins versants étant étroitement liés, il faut opter pour des systèmes intégrés d'exploitation. L'objectif d'une telle démarche est d'élaborer des technologies qui favorisent la conservation des sols et des eaux et qui permettent une production agricole stable et durable dans les zones de cultures pluviales non irriguées dans des conditions sociales et économiques acceptables.

Les catégories de terrain correspondant aux critères mentionnés dans l'introduction (sensibilité à l'érosion, profondeur du sol et pente) incluent 18 types de terre. Cependant, tous les types de terre n'apparaîtront pas nécessairement dans la zone ciblée.

La culture en terrasses a été couramment utilisée comme moyen de conservation des sols dans les zones de plateaux de Java, de Madagascar, des Philippines, etc. Toutefois, dans de nombreuses zones les taux d'érosion demeurent inacceptables. En conséquence, il faut absolument améliorer la conservation des sols (par exemple, les techniques de culture en terrasses) et/ou la gestion des systèmes de culture.

La sensibilité à l'érosion, la profondeur du sol et la pente doivent être examinées soigneusement lorsqu'il s'agit d'établir et d'expérimenter des méthodes de conservation. Les sols qui sont très sensibles à l'érosion, peu profonds et dont les pentes dépassent 15 pour cent ne conviennent en aucun cas aux terrasses en gradins. Par contre, même avec une pente de plus de 15 pour cent, si le sol est profond et moins sensible à l'érosion, on peut envisager d'établir des terrasses en gradins, notamment lorsque la pente est inférieure à 30 pour cent.

La durabilité, la diversité et la conservation des ressources sont trois éléments importants de l'agriculture écologique. Un système écologiquement stable doit remplir les conditions suivantes:

La pratique consistant à semer dans le paillis résiduel des récoltes sans labourer, par exemple le système de culture sans travail de la terre, est une méthode éprouvée de conservation. Il faut éviter le tassement des sols, conséquence directe de la motorisation des travaux agricoles, en limitant le plus possible les travaux de labour et en cultivant des plantes à racines pivotantes profondes en rotation avec le riz.

L'aménagement des sols a pour objectif de favoriser un développement plus profond des racines, en éliminant l'aluminium et autres éléments toxiques, en augmentant la fertilité du sous-sol. Cela peut-être réalisé par l'application de chaux et d'engrais, par un labourage profond et par l'accélération du déplacement du calcium, du manganèse et d'autres éléments nutritifs vers les couches plus profondes du sol. Le calcium se déplace plus rapidement s'il est appliqué sous forme de CaCl2 ou de CaSO4 que sous forme de CaCO3.

Cependant, les éléments nutritifs à faible mobilité, comme les phosphates, ne peuvent être incorporés que par un labour profond. Ce dernier peut également favoriser le développement d'un système racinaire plus profond, et donc aider à obtenir de meilleurs rendements de riz pluvial partout où le terrain est plat ou en pente douce.

Stratégies d'aménagement

Le riz pluvial est cultivé dans des régions tropicales où l'érosion des sols, la détérioration de la fertilité et les pertes d'eau posent des problèmes importants. Les facteurs responsables sont les suivants:

Les sols de riz pluvial présentent, en général, les caractéristiques suivantes:

Ces conditions résultent des phénomènes suivants:

i) Conservation et remise en état des sols. Il est essentiel pour lutter contre l'érosion des sols de constituer un couvert végétal continu pendant la saison des pluies, ce qui permettra de réduire:

Les mesures permettant de lutter contre l'érosion comprennent:


Haies en courbes de niveau pour des systèmes durables de riziculture pluviale

Les haies en courbes de niveau retiennent le sol dans les terres en pente. Le riz peut être cultivé entre les haies


Les cultures en haies (avec Gliricidia sp., graminées, etc.) ont été utilisées pour éviter l'érosion des sols bien qu'on ait constaté une concurrence pour les éléments nutritifs entre les plantes du couloir et celles de la haie, notamment avec la bande herbacée.

Dans les zones en pente, il faut pratiquer la culture intercalaire, et faire pousser des plantes pérennes et des plantes annuelles sur des banquettes suivant les courbes de niveau. Les banquettes doivent être d'autant plus rapprochées que les pentes sont fortes. Il faut semer le riz en lignes suivant les courbes de niveau. Lorsque la pente est trop forte, il ne faut pas planter de riz.

ii) Conservation des ressources en eau. Pour la conservation de l'eau, les mesures suivantes sont recommandées:

iii) Conservation de la fertilité. Pour une production durable, il est indispensable de préserver la fertilité du sol à long terme. Les engrais chimiques, qui sont recommandés pour compenser les pertes d'éléments nutritifs, sont trop chers pour les agriculteurs pauvres en ressources. Au cours de la période 1987-1990, des études faites à la station centrale de recherche sur le riz pluvial de Hazaribagh (Inde) ont montré que les rendements rizicoles augmentaient de 100 pour cent lorsque des engrais chimiques étaient apportés avec le fumier (engrais organique).

En Indonésie, sur les terres nouvellement défrichées et sur les sols dégradés, les agriculteurs utilisent en général une légumineuse de couverture comme Pueraria javanica ou Centrosema pubescens. Des travaux de recherche ont montré que la légumineuse comestible Mucuna sp. est intéressante pour la rotation des cultures, le paillage (feuilles) et la remise en état des sols, car elle pousse rapidement et produit une matière organique abondante ainsi que des graines comestibles (27 pour cent de protéines et 50 pour cent de glucides). De plus, les feuilles de Mucuna sp. contiennent 2,96 pour cent d'azote, 0,32 pour cent de phosphore et 1,57 pour cent de potassium.

CULTURE ITINÉRANTE

Dans un système de culture strictement itinérante, les forêts sont défrichées et les terres cultivées pendant une courte période, puis on les laisse retourner à l'état de forêt ou devenir des prairies.


Systèmes de culture sur coupe et brûlis en Sierra Leone


Les périodes de jachère s'échelonnent entre cinq et 10 ans. Toutefois, dans un système où la forêt elle-même devient le facteur limitant (hausse de la densité de population), la période de jachère est écourtée.

En Inde, la culture itinérante est surtout pratiquée dans les régions de collines du nord-est où on l'appelle culture Jhum. Le procédé consiste essentiellement à défricher et à brûler une parcelle de jungle (forêt) sur le versant d'une colline, puis à y cultiver un mélange d'espèces de base, y compris le riz, semées en poquets. La zone est abandonnée après deux ans de culture et les Jhumies se déplacent sur un autre site. Ils reviennent sur le même site six à dix ans plus tard - cycle du Jhuming. Sur le plan agricole, le Jhuming est un système improductif qui élimine la couche arable fertile sans la remplacer. Les techniques avancées, qui incluent l'emploi d'engrais et de matériels, ne sont pas utilisées. De récents efforts ont été faits pour introduire un système d'exploitation des terres autre que le Jhuming. Le tiers supérieur de la pente est laissé à la forêt pour empêcher l'érosion, le tiers intermédiaire est consacré aux cultures horticoles et le tiers inférieur aux cultures vivrières après l'aménagement de terrasses en gradins appropriées. Plusieurs variétés de riz à cycle court ont été introduites dans le système comme culture vivrière.

La culture itinérante a ses mérites: atteinte minimale à la structure des sols, renouvellement naturel rapide des éléments nutritifs du sol, maintien de la fertilité du sol et faible coût de la lutte contre les advantices et les ravageurs lorsqu'elle est pratiquée correctement. Toutefois, la productivité et la production agricoles sont faibles dans un tel système car il n'utilise aucune technologie nouvelle et limite physiquement l'exploitation de la terre. Le fait que le sol soit exposé et nu dans les premières années de jachère peut entraîner une érosion et une dégradation importantes.


La culture itinérante conduit à la dégradation des ressources nationales en Inde


La préoccupation première des cultivateurs itinérants est le recul des ressources forestières. Avec l'épuisement des ressources forestières, les cultures comme les racines et les plantes pérennes couvrent de façon directe ou indirecte les besoins de base du ménage agricole. La culture itinérante montre bien qu'un accroissement de la productivité du riz pluvial constitue l'amélioration la plus importante que l'on puisse incorporer dans le système.

Les stratégies visant à l'amélioration de la culture itinérante incluent des systèmes de culture efficaces et stables.

Amélioration de la culture itinérante

Pour améliorer la productivité des terres de culture itinérante il faut:

L'Institut international d'agriculture tropicale (IITA) au Nigéria a mis au point une culture en couloirs qui peut remplacer la culture itinérante.

SYSTÈMES DE CULTURE

Pour obtenir une productivité durable du riz pluvial dans une région agroclimatique donnée, il faut suivre un système de culture adapté. Les options sont les suivantes: monoculture, cultures associées, cultures intercalaires, cultures mixtes, cultures en couloirs et cultures pionnières. Le système de culture comprend tous les éléments requis pour la production d'un ensemble d'espèces, et intègre les rapports de ceux-ci avec l'environnement. Ces éléments incluent les facteurs physiques et biologiques, la technologie, le travail et la gestion.

Monoculture

La monoculture du riz dans les zones non irriguées représente environ 70 pour cent de la totalité des terres consacrées au riz pluvial. Les années de sécheresse s'avèrent catastrophiques dans ces zones de monoculture. En Indonésie, le riz pluvial est souvent cultivé en association avec d'autres cultures comme le manioc.

Culture intercalaire

Plutôt que de cultiver uniquement du riz pluvial, il peut être plus avantageux de l'intercaler avec des légumineuses comme le pois cajan, le haricot velu de basse Nubie, le haricot mungo ou l'arachide.


Culture intercalaire du riz avec le haricot velu de la basse Nubie


A Cuttack (Inde), la culture intercalaire du riz avec des légumineuses ou avec l'éleusine cultivée a permis une hausse du rendement de grains, du rendement relatif à l'hectare et de la rentabilité financière par rapport à la monoculture du riz.

Dans les zones de riz pluvial, il est conseillé de diversifier avec d'autres cultures ou associations de cultures au lieu de consacrer toute la superficie au seul riz. Il est reconnu que les associations de cultures offrent une meilleure protection contre les risques de mauvaises récoltes de riz en cas de sécheresse grave. Dans certaines zones de culture pluviale stricte en Inde, des cultures plus rentables comme le sorgho, le maïs, l'éleusine cultivée, etc., seraient préférables dans les conditions socioéconomiques actuelles là où les températures sont favorables. Les fortes pluies de juillet et août obligent les agriculteurs à planter du riz sur ces terres qui sont considérées comme marginales ou submarginales pour cette culture. Il vaudrait donc mieux planter de l'arachide, du tournesol ou du pois cajan étant donné la pénurie de légumineuses et d'oléagineux existant dans le pays.

Dans les terres situées à un niveau plus bas, il est possible de cultiver une légumineuse ou un oléagineux à cycle court avec l'humidité résiduelle après la récolte principale du riz dont la maturation dure, en général, 90 jours.

Dans les cultures en séquences, on récolte une variété de riz à maturité précoce, plantée seule ou intercalée avec du haricot velu de basse Nubie (qui mûrit en même temps que le riz) à l'époque où la mousson diminue d'intensité et on laboure la terre après la dernière forte pluie. Ce système permet d'assurer une quantité d'humidité suffisante pour une récolte normale de moutarde, pois chiche, lentille ou carthame.

En raison de l'accroissement des densités démographiques et du recul des emplois agricoles disponibles, les systèmes de culture doivent être plus intensifs, avec des récoltes très rapprochées et une réduction ou l'élimination des périodes de jachère. Pour maintenir un système intensif de culture permettant de couvrir la consommation alimentaire du ménage, les agriculteurs doivent utiliser de plus grandes quantités d'intrants comme le fumier, les engrais chimiques et les pesticides. L'utilisation de ces intrants est, en général, très inférieure aux taux recommandés en raison des coûts. La traction animale est courante dans ce système en Asie.

Le système de culture permanente basée sur le riz pluvial se caractérise par des cultures plus méthodiques, intercalaires, de relai ou par segment, avec un nombre limité de cultures dans chaque champ au même moment et avec une plus grande uniformisation des cultures. La culture annuelle continue de riz pluvial sur sol fertile a été mise au point aux Philippines et en Indonésie. En Indonésie, avec une pluviosité favorable, le riz pluvial est intercalé avec du maïs à maturité précoce au début de la saison des pluies, ensuite avec du manioc ou une seconde fois avec du maïs un mois plus tard. La culture continue de riz pluvial la plus intensive se trouve dans la savanne du centre-ouest du Brésil.

Culture mixte

La culture mixte consiste à cultiver simultanément deux ou plusieurs espèces dans le même champ sans les répartir en lignes distinctes.

Avantages. Les cultures mixtes permettent de:


Culture mixte du riz, du maïs et du manioc à Sumatra (Indonésie)

- (Photo: IRRI)


Les cultures plantées en même temps que le riz pluvial sont les suivantes:

En Afrique de l'Ouest, les agriculteurs sèment en lançant à la volée un mélange de semences de riz et maïs, niébé, sésame, etc., après débroussaillage. Les plantes poussent et les produits sont récoltés selon leur maturité. Toutefois, les rendements diminuent au cours des années suivantes du fait de la mauvaise gestion des sols.

Les opérations permettant d'améliorer la rentabilité des systèmes de culture mixte sont les suivantes:

A l'Institut international de recherches sur le riz (IRRI), des travaux ont été entrepris sur la culture intercalaire du riz pluvial avec des céréales ou des légumineuses comme stratégie pour améliorer l'apport d'azote au riz et aux cultures mixtes, pour réduire le stress provoqué sur le riz par la sécheresse tardive et pour accroître les disponibilités protéiques et les revenus financiers des agriculteurs.

Ces travaux privilégient les associations de légumineuses à cycle court, à stature basse, déterminantes et tolérantes à l'acide avec des riz de taille intermédiaire (120 à 125 cm).

Les systèmes valides de culture intégrée doivent inclure dans leur conception les trois éléments principaux que sont les cultures annuelles, les cultures pérennes et le fourrage et l'élevage.

Les cultures annuelles. Dans de nombreuses circonstances les agriculteurs souhaitent faire des cultures vivrières dans leurs champs, même lorsque la pente dépasse 15 pour cent. Les principales cultures vivrières sont le maïs, le manioc, le riz pluvial, les légumineuses (par exemple, arachide, haricot velu de basse Nubie et soja) et les légumes aux altitudes supérieures. Toutefois, la stratégie fondamentale pour la mise au point d'une agriculture stable sur les terres en pente consiste à maintenir au minimum les cultures vivrières, juste assez pour couvrir les besoins de subsistance. Le reste du terrain doit être consacré aux cultures fourragères, aux pâturages, à une combinaison des deux ou à quelque autre couvert végétal permanent. De plus, les zones où les cultures vivrières annuelles peuvent être faites dans le système doivent être sélectionnées avec soin. D'autres cultures vivrières comme le plantain ou la banane à cuire et les ignames peuvent êtres faites à l'ombre; ce sont des aliments nutritifs et à forte valeur énergétique compatibles avec les objectifs agricoles.

Cultures pérennes. Il faut protéger les zones à trop forte pente pour les cultures vivrières annuelles par un couvert végétal permanent. Le mieux serait que ce couvert reproduise les conditions naturelles de la forêt. Les cultures peuvent être organisées en système à plusieurs strates, allant des cultures arboricoles fruitières ou industrielles de haute taille aux cultures de taille intermédiaire, puis aux arbustes, buissons et aux plantes à épices et racines tolérant l'ombre.

Fourrage et bétail. La production de fourrage herbacé apporte des aliments pour animaux et aide à stabiliser le sol avec divers types d'aménagement. Des herbes fourragères comme Setaria sp. ou Brachiaria sp. peuvent être cultivées sur des terrasses en gradins et autres structures de lutte contre l'érosion. Des légumineuses comme leucaena peuvent stabiliser le sol, fournir du bois de feu et des aliments pour animaux dans un système de production de fourrage pendant toute l'année. Le bétail peut donc être un élément important de ces systèmes. En raison de leur croissance et de leur rentabilité rapide, les petits ruminants comme les chèvres et les moutons conviennent particulièrement aux petites exploitations agricoles.

Culture en couloirs

La culture en couloirs consiste à intercaler du riz avec des légumineuses arbustives. L'intervalle entre les haies de légumineuses va de 2 à 5 m et le riz est semé dans les couloirs. Lorsque les haies ont suffisamment poussé, elles sont taillées à


L'utilisation de la culture en couloirs du riz pluvial permet aux agriculteurs de faire un apport peu coûteux et continu d'engrais vert riche en azote

- (Photo:IITA)


60 cm de hauteur et le produit de la coupe est incorporé dans le sol entre les lignes de riz.

Avantages. La culture en couloirs permet de:

En Afrique, les légumineuses arbustives comprennent:

En Indonésie, les légumineuses arbustives sont:

Rotation et assolement

Rotation. La rotation des cultures peut être définie comme la succession plus ou moins répétitive de différentes cultures sur la même terre. Une bonne rotation procure de nombreux avantages, à la fois directs et indirects.

La rotation des cultures aide à:

Elle permet également:

La rotation des cultures est l'un des meilleurs moyens de lutter contre les adventices. De nombreux insectes attaquent un type ou un groupe de cultures. De même, de nombreuses maladies sont nocives pour une culture et inoffensives pour d'autres. La figure montre quelques systèmes de culture avec une saison des pluies de durée moyenne.


Un exemple de systèmes de culture avec une saison des pluies de durée moyenne


On dit parfois de la matière organique qu'elle est un traitement complet pour sols malades. Elle favorise une activité biologique souhaitable dans le sol; elle améliore l'ameublissement, et donc augmente l'absorption d'eau et diminue le ruissellement et l'érosion; elle améliore la disponibilité des éléments nutritifs et donc accroît les rendements. L'alternance de légumineuses avec d'autres cultures, y compris le riz pluvial, permet de maintenir l'apport en azote du sol. La rotation peut être un moyen d'alterner des cultures à racines profondes avec des cultures à racines superficielles et donc d'utiliser le sol de façon plus complète. Elle améliore également la condition physique du sol et du sous-sol et favorise une exportation équilibrée des éléments nutritifs du sol.

La rotation des cultures permet un travail annuel plus complet avec peu de périodes d'inactivité et, en répartissant les risques sur plusieurs cultures, aide à éviter les mauvaises récoltes totales.

L'encadré donne un exemple de rotation triennale basée sur le riz pluvial avec trois cultures: riz, maïs et haricot.

Le champ est divisé en trois zones et, chaque année, un tiers de la superficie totale du champ est consacré à l'une des cultures.

Assolement. L'assolement désigne un cycle de culture de différentes plantes dans un bloc (champ), le cycle s'étalant sur une période minimale de trois à quatre ans. Grâce à l'assolement, la fertilité du sol est reconstituée pour la prochaine culture d'une plante et le niveau de rendement est maintenu. Une enquête menée par la Station centrale de recherche sur le riz pluvial non irrigué de Hazaribagh (Inde) montre que les agriculteurs du plateau du Bihar ont recours à l'assolement dans la culture pluviale stricte, avec un cycle quadriennal. Dans un même champ, les agriculteurs cultivent:

Les agriculteurs sont convaincus, compte tenu de leurs expériences et observations, de l'utilité de cette pratique qui peut se résumer de la façon suivante:

L'assolement est une pratique courante dans la région du plateau du Bihar (Inde). L'assolement peut être conseillé lorsque:

Posséder un surplus de terres permet aux agriculteurs de faire des cultures différentes dans différents champs chaque année pour répondre à leurs besoins.

Rotation des cultures

1re année

Riz

Maïs

Haricot

2e année

Haricot

Riz

Maïs

3e année

Maïs

Haricot

Riz

Culture pionnière

La culture pionnière est une culture itinérante du riz dans laquelle les jachères sont remplacées par une végétation pérenne comme des arbres, des graminées, etc. Le riz pluvial, en tant que culture de couverture pionnière, utilise la fertilité inhérente du sol avant que les arbres ou les graminées ne soient plantés. Au Brésil, le riz pluvial est en général une culture pionnière suivie de fourrage.

En Côte d'Ivoire, au Nigéria, au Ghana, au Libéria et en Sierra Leone, le riz pluvial est intercalé avec de jeunes arbres fruitiers et forestiers pendant deux ou trois ans (culture intercalaire). A mesure que les arbres grandissent, ils ombragent une superficie plus importante et la superficie du riz diminue. Après quelques années, le riz est transféré dans une nouvelle plantation d'arbres.

La culture intercalaire est plus efficace que la culture itinérante traditionnelle. Le riz est une source d'aliment et de revenu en attendant que les jeunes arbres arrivent en production; il améliore l'utilisation de la terre; il diversifie les revenus agricoles; il apporte une sécurité aux petites exploitations; il permet de lutter contre l'érosion; et il réduit l'envahissement des adventices. Les arbres importants dans ce système sont le caféier, le cacaotier, le bananier et parfois l'arbre à caoutchouc.

Dans les projets d'exploitation forestière, de nouveaux arbres sont plantés après défrichage de la végétation ancienne et improductive. Les agriculteurs reçoivent une petite parcelle de jeunes plants qu'ils devront entretenir et sur laquelle ils pourront cultiver du riz pendant deux à quatre ans, pour ensuite aller sur une nouvelle parcelle.

TERMINOLOGIE


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