Systèmes culturaux durables pour les Cerrados du Brésil

C.R. Spehar et P.I.M. Souza
Centro de Pesquisa Agropecuaria dos Cerrados
CPAC/EMBRAPA, Brésil

RÉSUMÉ

Au Brésil, le manque de terres naturellement fertiles permettant de nourrir une population de plus en plus nombreuse a conduit à étendre l'activité agricole aux savanes (Cerrados). Depuis une vingtaine d'années, des investissements publics massifs ont appuyé la recherche agricole et ont incité le secteur agricole à mettre en valeur cette région. Aujourd'hui, les Cerrados sont devenus l'un des principaux centres de production végétale, d'élevage bovin et de plantations forestières. Le succès de cet effort de mise en valeur ouvre de nouvelles possibilités d'expansion agricole durable à fort coefficient d'intrants.

L'expansion de l'agriculture dans la région des Cerrados a été autorisée par des conditions naturelles propices, du fait de précipitations suffisantes, de températures favorables, d'une topographie se prêtant à la mécanisation, d'un bon drainage des sols ainsi que par les bas prix fonciers. La productivité était en revanche limitée par des caractéristiques défavorables des sols (taux élevés d'acidité et abondance de l'aluminium, faible fertilité et faible capacité de rétention de l'eau), par la distance des ports maritimes et des grandes villes, et par le manque d'infrastructures. Des agriculteurs avertis du sud du Brésil ont apporté leur esprit d'entreprise et leur endurance dans le milieu peu familier des Cerrados. Ils ont rapidement adopté de nouvelles technologies qui ont permis à l'agriculture de s'implanter avec succès dans la région, notamment avec la culture du soja. L'adaptation du soja à ces basses latitudes a rendu nécessaire l'élaboration de variétés présentant un stade juvénile prolongé. Cette percée technique a ouvert la voie à d'autres possibilités de successions culturales diversifiées.
Au nombre des productions végétales nouvelles on compte le maïs, les haricots, le manioc, le caféier, les cultures fruitières et les cultures fourragères. On escompte que d'autres productions végétales non traditionnelles comme le coton, le quinoa, le sésame, le guar, le pois-chiche, le rocouyer, le ricin et l'hévéa trouveront à terme leur place dans des systèmes de cultures multiples et contribueront à leur stabilité. De nouvelles espèces et variétés fourragères permettant d'améliorer la production de viande bovine et de lait sont prévues dans la diversification des cultures. L'adaptation ultérieure de végétaux dans les milieux des Cerrados aura pour effet de permettre des systèmes de rotation des cultures évitant les effets - défavorables aux rendements - des ravageurs, anciens ou nouveaux, des maladies et des adventices. Une tolérance meilleure des espèces végétales à l'aluminium permettra un enracinement plus profond et donc une meilleure utilisation des nutriments, outre une meilleure tolérance aux périodes de sécheresse.
D'autres facteurs se sont révélés nécessaires pour rendre économiquement possible l'expansion agricole. Il a fallu développer les sources locales d'approvisionnement en chaux et en engrais, et étudier quels étaient les taux économiques d'application à recommander pour les cultures annuelles et les cultures pérennes. Une fumure équilibrée, fondée sur les besoins en nutriments des végétaux, a permis d'obtenir des rendements plus élevés.
Les principales pratiques qui conduisaient à une mise en valeur et à une exploitation inappropriées des terres - phénomène fréquent dans les premiers temps de la colonisation agraire - ont été identifiées; des solutions permettant de préserver l'environnement ont été proposées.
Les principaux facteurs qui déterminent la stabilité de la production dans les Cerrados sont la conservation et la bonne gestion des sols. La conservation et l'accroissement de la teneur des sols en matière organique sont en effet de la plus haute importance. Des systèmes appropriés d'assolements et de façons culturales exerceront un effet positif sur la teneur des sols en matière organique, en favorisant la constitution d'agrégats et en jetant les bases d'une production durable et élevée. Les assolements doivent tenir compte du rapport C/N des résidus de culture. Les résidus de soja présentent un rapport C/N peu élevé, et se décomposent rapidement; par conséquent la monoculture du soja est à éviter.
Les méthodes de labour minimum et de non-labour ont gagné du terrain, et présentent les avantages combinés de la conservation de l'humidité, de la réduction de l'érosion, de l'entretien de la teneur en matière organique et de son amélioration, et permettent d'économiser en machines et en énergie. Il reste néanmoins à ajuster ces méthodes aux rotations locales de cultures pour répondre aux impératifs de reconstitution des disponibilités en nutriments, de lutte contre les adventices et d'entretien d'un paillis.
L'introduction et la dissémination des adventices a fait suite à l'expansion agricole. Les espèces adventices dominantes dans les Cerrados sont celles qui sont les plus communes dans les zones d'agriculture traditionnelle du pays. Les méthodes chimiques de lutte contre les adventices ont été largement adoptées. Les principaux insectes ravageurs peuvent être maîtrisés par les pesticides, les moyens biologiques et la lutte intégrée contre les ravageurs. Les pratiques de lutte contre les ravageurs du soja illustrent bien cette approche environnementalement équilibrée.
A mesure que les cultures augmentaient, les maladies sont devenues plus graves, principalement du fait de la monoculture. La sélection en vue d'une résistance accrue a notablement permis de réduire, voire d'éliminer, les moyens chimiques de lutte phytosanitaire. Ici aussi, comme le montre l'exemple du soja, la rotation des cultures a permis de réduire les risques de maladies épiphytotiques. Toutefois, certaines pratiques de rotations des cultures qui favorisent la lutte contre les maladies et les ravageurs, et permettent peut-être aussi le maintien de la teneur en matière organique, ne sont pas économiquement viables sur une base annuelle. Des incitations gouvernementales sont à conseiller pour promouvoir de telles pratiques, nécessaires à la durabilité.
Les premiers colons ont été gênés par leur méconnaissance des conditions locales et par le manque de main-d'_uvre qualifiée. Ils étaient peu informés quant aux système de labourage et de culture, et les connaissances disponibles n'ont pas toujours été efficacement transmises par les services de vulgarisation. La médiocre gestion des sols dans certaines zones s'est traduite par des problèmes tels que la stérilité des sols imputable à la perte de matière organique, à l'extinction d'espèces indigènes végétales ou animales, et à la pollution des cours d'eau et des lacs. Ces pertes auraient pu être évitées moyennant l'utilisation de systèmes de production modernes.
La solution la plus au point permettant d'assurer la pérennité d'un système environnementalement équilibré de production et d'expansion agricoles repose sur la planification intégrée à l'échelle des microbassins ou des bassins hydrographiques. Cette solution suppose que les agriculteurs coopèrent à l'utilisation des ressources naturelles communes. L'hydrologie, les types de sol, le climat, le relief, la végétation naturelle et la géologie détermineront quels sont les systèmes culturaux qui se prêtent à une production agricole permanente.
On prévoit que des investissements supplémentaires dans les infrastructures contribueront encore à faire des Cerrados l'une des principales régions agricoles du monde. Des politiques agricoles réalistes devront être mises en _uvre pour donner à la région une prospérité durable, et en faire un exemple pour des zones analogues dans d'autres pays.

INTRODUCTION

Les savanes du Brésil occupent un quart de la superficie du territoire et sont connues localement sous le nom de Cerrados. Elles s'étendent entre l'océan Atlantique et le fleuve Amazone, et couvrent une superficie d'environ 200 millions d'hectares (figure 1). Jusqu'à récemment, la région est restée en marge de l'agriculture brésilienne. Pendant près de 150 ans, les immenses plateaux - interrompus seulement par les talus descendant vers les cours d'eau - ont principalement été exploités pour l'élevage des bovins, avec un faible coefficient d'intrants et une faible intensité de production.

FIGURE 1
Brésil: localisation des Cerrados

Source: EMBRAPA, 1979.

A l'origine, le paysage des Cerrados présentait un gradient de végétation qui allait du pâturage ouvert à la savane arborée dense, en général à proximité des berges des rivières. A maints égards, il ressemblait à la savane africaine, sauf pour ce qui est de l'acidité le plus souvent élevée des sols. Initialement, les sols des Cerrados étaient acides, pauvres en nutriments, et se caractérisaient par des taux élevés d'aluminium (Al) disponible, et une faible capacité de rétention de l'humidité.
La faible fertilité des sols a longtemps fait obstacle à l'expansion de l'agriculture moderne; toutefois, grâce aux progrès de la science des sols, le chaulage et la fumure massive ont permis de développer l'agriculture moderne dans la région (EMBRAPA, 1980; 1981). En outre l'amélioration des espèces, tant de plein champ que fourragères et fruitières, ainsi que forestières, a joué un rôle important dans la colonisation agricole récente de ces terres restées longtemps improductives.
Les Cerrados brésiliens et les Llanos Orientales de Colombie sont de bons exemples du milieu tropical, présentant de fortes contraintes à l'établissement de systèmes agricoles durables (Spehar, 1989). Le présent document examine l'historique de l'utilisation des Cerrados et l'élaboration des techniques actuelles de mise en valeur et de gestion des sols. Les problèmes résultant du passage rapide de systèmes culturaux traditionnels à faible coefficient d'intrants à une approche moderne plus intensive sont soulignés, ainsi que les défis liés au bouleversement d'un système d'agriculture de subsistance environnementalement équilibré, auquel se substitue une agriculture à fort coefficient d'intrants qui se veut durable.

GÉNÉRALITÉS PHYSIOGRAPHIQUES

Climat

Les Cerrados connaissent deux saisons: l'une pluvieuse, l'autre sèche. Les précipitations annuelles moyennes s'établissent entre 1 000 et 2 000 mm. Dans la majeure partie de la région, les pluies se concentrent entre octobre et mars. Seulement 15 pour cent des précipitations tombent à la saison sèche, ce qui limite sévèrement la pratique de cultures annuelles au cours de cette saison. Toutefois, du fait de l'excédent d'eau de pluie qui atteint le sol à la saison humide (figure 2), de grandes quantités d'eau s'infiltrent dans le sol et forment des cours d'eau qui viennent alimenter trois des plus grands bassins hydrographiques d'Amérique du Sud. Depuis quelque temps, ces cours d'eau sont exploités comme sources d'eau d'irrigation pour prolonger la production végétale dans la saison sèche.

FIGURE 2
Evapotranspiration, précipitations et température dans les Cerrados centraux

L'isothermie des Cerrados est remarquable. Les différences entre températures maximales et minimales atteignent tout au plus 4 °C à 5 °C et s'atténuent progressivement en approchant de l'Equateur. Dans la région amazonienne (Belém et Manaus), ces différences ne sont que de 1 °C à 2 °C. L'écart entre les températures maximales et minimales est plus fort à la saison sèche qu'à la saison humide. L'ensoleillement journalier moyen des Cerrados est compris entre 475 et 500 Langleys (cal/cm²/jour) (Adamoli, Macedo et Madeira Neto, 1985).
On distingue quatre zones écophysiographiques importantes qui agissent sur les Cerrados: la forêt tropicale humide atlantique à l'est; les marécages du Pantanal au sud-ouest; la forêt tropicale dense amazonienne à l'ouest et au nord-ouest; et la caatinga semi-aride au nord-est (figure 1). Le centre des Cerrados se caractérise par des zones de plateaux pouvant atteindre une altitude de 1 000 m au-dessus du niveau de la mer. La saison humide est habituellement interrompue par des périodes de sécheresse, notamment dans les régions limitrophes de la zone semi-aride. Comme le montrent les séries pluviométriques chronologiques (tableau 1) pour Sete Lagoas (Minas Gerais) dans le sud-est des Cerrados, le nombre des jours de pluie et leur écart type dénotent le caractère aléatoire des périodes de sécheresse dans le courant de la campagne agricole pluviale.

TABLEAU 1

Distribution des précipitations dans les Cerrados à Sete Lagoas (Minas Gerais), 1928-1986

Source: Assad et Castro, 1992.

En moyenne, des périodes sèches de huit, 10 ou 13 jours se produisent trois fois, deux fois ou une fois par saison humide, respectivement. Des périodes de sécheresse de 18 à 22 jours se produisent en moyenne deux fois ou une fois tous les sept ans, respectivement. Les périodes de sécheresse d'une durée supérieure à 15 jours nuisent au rendement des cultures annuelles. Leur probabilité est élevée en janvier et février, au moment où la plupart des cultures annuelles en sont au stade reproductif de leur développement. La perte de rendement correspondante est fonction des caractéristiques des cultures. Le riz (Oryza sativa) et le maïs (Zea mays) sont plus sensibles que le soja, dont la période de floraison est plus longue, et qui peut échapper aux effets du déficit hydrique. Le faible enracinement de la plupart des plantes annuelles cultivées est en général considéré comme étant la principale cause de sensibilité aux périodes de sécheresse. Le problème est aggravé par la concentration de la fumure et des amendements calcaires dans la couche superficielle des terres labourées. Les racines se cantonnent dans cette zone superficielle, et leur approvisionnement en humidité est donc limité. La fumure exerce à terme ses effets sur les couches plus profondes du sol par lessivage des nutriments vers les zones plus profondes. Ce phénomène atténue les effets du déficit hydrique superficiel, mais seulement plusieurs années après que les sols vierges aient été mis en valeur pour l'agriculture (Ritchey et al., 1980).

Sols

L'une des caractéristiques communes des sols des Cerrados est leur fertilité naturelle faible, avec un pH bas (de l'ordre de 4,0 à 5,5) et, dans la plupart des cas, une forte saturation en aluminium. Plus de 95 pour cent des sols sont dystrophiques. L'exposition intense aux agents atmosphériques se traduit par le fait que les particules fines sont principalement constituées de kaolinite et de fer (Fe) et d'hydroxydes d'aluminium. Les hydroxydes de Fe et d'aluminium présentent une forte capacité d'adsorption des phosphates et des sulfates (Madeira Neto, Macedo et Azevedo, 1982). Ainsi la disponibilité de phosphates et de nutriments tels le potassium (K), le calcium (Ca), le magnésium (Mg) et le zinc (Zn) est très faible dans les sols vierges des Cerrados. La désilicification et le lessivage des cations ont pour résultat des capacités très faibles d'échange de cations (CEC <13 meq/100 g, les valeurs s'établissant en général aux alentours de quatre). Ainsi, bien que l'aluminium puisse rendre compte de jusqu'à 80 pour cent du taux de saturation alcaline, les valeurs absolues d'aluminium échangeable ne sont pas très élevées. Ces sols ne peuvent donc être cultivés rentablement sans amélioration adéquate de leur fertilité.

Les ferralsols (oxisols) sont la principale classe de sols représentée dans les Cerrados (tableau 2) et sont les plus intensivement utilisés par l'agriculture. Au cours des cinq dernières années, des superficies considérables d'arénosols (inceptisols) ont été défrichées pour des usages agricoles. Les propriétés physiques et chimiques de ces sols, et d'autres représentés dans les Cerrados, sont décrites en détail par Madeira Neto, Macedo et Azevedo (1982).

TABLEAU 2

Principales classes de sols dans les Cerrados

Source: Adamoli, Macedo et Madeira Neto, 1985.

Deux ferralsols représentent plus de 90 pour cent des sols appartenant à cette classe: le latosol rouge sombre, qui est un haplustox caractéristique, isohyperthermique et kaolinique fin (Grove, Ritchey et Naderman, 1980); et le latosol rouge-jaune, acrustox oxydique, kaolinique et isothermique caractéristique (Ritchey, Silva et Costa, 1982) selon le système de classification des Etats-Unis. Dans le premier, les couches plus profondes de sol contiennent de fortes quantités d'aluminium; dans le second, la teneur en Ca est très faible, et devient quasi nulle à mesure que l'on descend plus bas dans le profil. La saturation alcaline est faible. Les niveaux élevés d'aluminium et faibles de Ca font obstacle à l'enracinement profond de la plupart des espèces végétales cultivées.
Les caractéristiques physiques principales de ces sols leur confèrent une capacité naturelle de drainage modérée à élevée et une profondeur supérieure à 2 m, avec une différence très peu marquée entre les horizons A et B. La structure granulométrique des sols des Cerrados est excellente, et permet le travail mécanisé peu après de fortes pluies (Sanchez, 1976). La texture des sols varie entre des caractéristiques argileuses à très sablonneuses. Ces dernières dominent dans de grandes zones s'étendant dans le nord du Mato Grosso, l'ouest de Bahia, la rivière Tocantins et le sud du Piauí. Dans ces sols sableux, la capacité de rétention de l'humidité est encore moins bonne que dans les zones argileuses, le déficit hydrique subi par les cultures étant plus fort au cours des périodes de sécheresse. Les limons n'ont qu'une place mineure dans la plupart des sols des Cerrados.

Relief

Le relief des Cerrados est fonction de la structure lithologique de la zone. Les roches cristallines précambriennes pédiplanées se caractérisent par la prédominance des plateaux, des hautes terres et des bassins entre massifs, ponctués d'inselbergs; dans les zones sédimentaires mésozoïques, les reliefs tabulaires de dimensions variables et les pentes qui les entourent l'emportent. On rencontre des ferralsols, des lithosols (entisols) et des acrisols (ultisols) ainsi que des luvisols (alfisols) sur les vastes plateaux aplanis et sur les pentes, en séquences géomorphiques (figure 3). Les latosols rouge-jaune (ferralsols) dominent en général dans les zones planes. Leur couleur est grisâtre, typique de la réduction du fer sous l'effet d'une saturation hydrique prolongée au cours de la saison humide. Leur caractéristique chimique principale est une capacité d'échange cationique (CEC) faible, le profil inférieur étant pratiquement dépourvu d'éléments minéraux, et notamment de Ca. Les pentes sont en général occupées par des latosols rouge sombre saturés d'aluminium. Enfin, à proximité des cours d'eau, on trouve des sols alluviaux qui peuvent présenter des intensités variables de réduction de Fe et des concentrations diverses en matières organiques.

FIGURE 3
Profil géomorphique caractéristique des Cerrados

Source: Adamoli, Macedo et Madeira Neto, 1985.

De toute évidence, les zones planes sont moins exposées au ruissellement lors de pluies torrentielles et par conséquent sont moins sujettes à l'érosion lorsqu'elles sont mises en culture. Ce relief caractéristique a facilité l'expansion des systèmes agricoles pleinement mécanisés, produisant des cultures annuelles comme le soja et, plus récemment, le maïs.

Végétation

Même si le paysage des Cerrados ressemble à celui des savanes africaines, l'occurrence et la distribution de la flore varient considérablement, celle-ci consistant principalement en plantes à longue durée de vie, profondément enracinées, et en espèces éphémères dont les racines se concentrent dans les couches superficielles du sol, ainsi qu'en graminées pouvant appartenir à l'un ou l'autre de ces deux groupes, et se développant exclusivement au cours de la saison humide. On distingue un gradient de distribution des espèces végétales entre les herbages ouverts et les boisements denses (figure 4), qui est étroitement corrélée à la fertilité des sols (tableau 3).

FIGURE 4
Principaux types de végétation des Cerrados

TABLEAU 3

Relations entre les types de végétation indigène dans le centre du Brésil et les caractéristiques moyennes du sol superficiel

¹Les moyennes pour chaque ligne, qui ne sont pas suivies de la même lettre, sont sensiblement différentes à un niveau de probabilité de 0,05.
²Extrait par 0,05 N HCl + 0,025N H₂SO₄.
Source: Lopes, 1974.

Les végétaux pérennes présentent une structure foliaire scléromorphique qui leur donne l'apparence caractéristique des végétaux xéromorphiques. Cette caractéristique répond à un impératif d'économie d'eau, et est une conséquence des concentrations toxiques d'aluminium, quoique les facteurs d'éclairement et de température aient joué un rôle dans le processus de sélection naturelle (Ferri, 1977). Les incendies spontanés dans la région ont aussi contribué à la sélection des espèces qui tolèrent mieux le feu que celles qui sont originaires de la forêt humide dense.
Les espèces végétales des Cerrados ont tendance à tolérer les fortes concentrations d'aluminium. Les tiges ligneuses, les feuilles coriaces au veinage apparent, les feuilles jaune verdâtre quand elles sont sèches et les fruits bleu pâle sont au nombre des caractéristiques des plantes réputées accumuler l'aluminium. Les familles botaniques rangées dans cette catégorie sont notamment les Vochysiaceae, les Melastomataceae et les Rubiacea (Ferri, 1977). D'autres espèces tolèrent l'aluminium par exclusion, et certaines échappent à ses effets nocifs en colonisant seulement la couche superficielle, plus riche en matière organique, du sol.
Une grille de classification des Cerrados a été établie sur la base de paramètres quantitatifs, à savoir: densité de la couverture végétale; hauteur et stratification; degré de déciduité; humidité du sol; et présence ou absence de pierres (EMBRAPA, 1982). Les types physiognomiques suivants ont ainsi été définis: boisements mésophytiques (taches boisées dispersées dans les Cerrados); forêts galeries (boisements le long des berges des cours d'eau); Cerrado dense («Cerradão»); Cerrado; herbage Cerrado; herbage de base; herbage; herbage en plaques («Vereda»); Cerrado rupestre; Cerrado de parc; et herbage sur buttes. La figure 4 illustre plusieurs des principaux types de végétation de Cerrado. Cette classification a permis de normaliser les données dans les études de la distribution et de la fréquence des espèces indigènes, ainsi que de planifier la mise en valeur des terres.
Des études de terrain ont été effectuées pour évaluer le potentiel économique des espèces végétales indigènes pour des usages médicinaux, ornementaux, ainsi que pour la production de bois, de fourrage et de denrées vivrières. Les populations locales considèrent que des espèces comme Andira humilis, Anemopaegma arvensis et Tabebuia caraiba ont des propriétés médicinales. Certaines espèces fruitières, dont plusieurs ont déjà été étudiées, et des espèces ligneuses, dont Astronium urundeuva, A. fraxinifolium et Copaifera langsdorfii, pourraient le cas échéant se révéler économiquement intéressants. Aeschynomene brasiliana, Arachis glabrata, Galactia glaucescens, Solanum lypocarpum, Stylosanthes spp., Echinolaena inflexa et Paspalum spp. sont quelques unes des espèces fourragères de parcours ou d'embouche actuellement soumises à évaluation. Au total, plus de 70 espèces végétales distribuées entre les familles des Anacardiaceae, Leguminosae, Annonaceae, Moraceae, Malpighiaceae, Vochysiaceae, Myrtaceae, Caryocaraceae, Araliaceae, Icacinaceae, Apocynaceae, Guttiferae, Tiliaceae, Sapindaceae, Sapotaceae, Solanaceae, Loganiaceae, Symplocaceae, Melastomataceae, Rubiaceae, Bignoniaceae et Palmae ont été décrites comme présentant un potentiel économique, sous réserve d'une étude plus poussée (EMBRAPA, 1980).

UTILISATION DES TERRES

Jusqu'à la première moitié du XX^e siècle, la population du Brésil s'est concentrée dans les zones naturellement fertiles. On y cultivait des denrées de base, comme le maïs, le riz et les haricots (Phaseolus vulgaris) et des cultures de rente comme le caféier (Coffea arabica), la canne à sucre (Saccharum officinarum) et le cotonnier (Gossypium hirsutum). Avec le développement industriel, un grand nombre de migrants venus du nord-est aride se sont installés dans ces zones. La population et l'agriculture ont connu une expansion rapide, et très vite toutes les terres naturellement fertiles étaient utilisées.

La région des Cerrados n'était qu'une vaste friche inexploitée, utilisée seulement pour une agriculture de subsistance et l'élevage extensif de bovins. Les grands domaines étaient majoritaires dans la région, et les populations locales se cantonnaient dans de petits villages où elles pratiquaient une agriculture de subsistance dans les zones naturellement fertiles et le long des cours d'eau. Avant 1960, la population humaine de cette zone était très réduite, mais elle a depuis nettement progressé (tableau 4).

TABLEAU 4

Accroissement de la population dans les principaux Etats de la région des Cerrados

Source: Données 1991 de l'IBGE.

Dans les années 60, la culture du riz pluvial et l'établissement de pâturages artificiels ont commencé à se développer dans les Cerrados. Il s'agissait de deux cultures à faible apport d'intrants, et l'on disposait alors de variétés comportant des gènes autorisant une tolérance d'aluminium (Fageria, Baligar et Wright, 1989). Les variétés tolérant l'aluminium se sont révélées être moins sensibles aux périodes de sécheresse, car elles ont un enracinement plus profond. Cette tolérance à des conditions pédologiques contraires s'est probablement développée dans les variétés locales sous l'effet d'une sélection indirecte. Au début des années 60, le soja, culture de rente florissante dans le sud, n'avait été introduit que sur 10 000 ha dans les Cerrados. Pour que cette culture réussisse véritablement dans la région, il faudrait attendre les contributions des généticiens et des sélectionneurs (Spehar, Monteiro et Zuffo, 1992).
Les pionniers ont pu acheter de vastes superficies dans les Cerrados en raison du bas prix des terres. Les tentatives de mise en culture de vastes superficies ont donné lieu à des pratiques agricoles contestables, qui seront examinées plus loin. Les agriculteurs pionniers se sont heurtés à des problèmes dus au manque d'installations d'entreposage, et à l'absence quasi totale d'infrastructures de transport. Les plus grandes exploitations ont organisé leurs propres entrepôts, tandis que les petites ont fait appel à des associations coopératives. De nombreuses coopératives ont mené à bien leur tâche et permis de réduire le coût des intrants, dont le fret était la composante essentielle.
Le processus de développement a été stimulé par des crédits à faible taux d'intérêt et des prix plus élevés des produits, par rapport à la situation d'aujourd'hui. Ainsi, la combinaison de prix fonciers bas, d'un crédit subventionné incitant à la mise en valeur et de prix alléchants ont tous contribué à la mise en valeur agricole des Cerrados du Brésil.
Comme les agriculteurs pionniers installés dans les Cerrados venaient principalement du sud, ils connaissaient par tradition les exigences en nutriments de cultures telles le soja et le maïs. D'autres connaissaient bien la conduite de troupeaux de bovins sur des pâturages naturellement riches en nutriments. Des variétés de soja ont été alors transférées du sud du Brésil jusqu'à 20° de latitude sud, et se sont adaptées avec succès sans que soient modifiées les techniques de conduite des cultures. La superficie ensemencée en soja s'est rapidement développée à cette latitude, principalement aux dépens du riz de plateau (Fontoura, 1981), mais le soja n'était pas rentable dans les zones équatoriales, plus au nord, où un système limité à la riziculture et aux pâturages continuait de l'emporter. Les variétés de soja disponibles manquaient de hauteur pour permettre la récolte mécanisée, et présentaient des rendements inférieurs à ceux des latitudes plus basses.

Adapter le soja aux Cerrados

Le soja est actuellement considéré comme un des piliers des systèmes agricoles modernes des Cerrados en raison de son rôle économique de culture pionnière et de sa capacité de fixation de l'azote. La fertilité améliorée des sols après culture du soja favorise d'autres cultures exigeantes en nutriments, comme le maïs, dont la production s'est accrue récemment. L'un des facteurs importants ayant contribué à l'expansion de la culture du soja dans les Cerrados a été la création de l'Organisation brésilienne du développement agricole (EMBRAPA). Les centres de recherche de l'EMBRAPA ont été organisés autour des produits ou des ressources naturelles. L'équipe de chercheurs qui travaille au Centre national de recherche pour les Cerrados (CPAC) a concentré ses efforts sur la résolution du problème posé par les systèmes à la fois restreints et vulnérables de production dans les Cerrados. En collaboration avec les chercheurs du Centre national de recherche sur le soja (CNPS) de l'EMBRAPA, des programmes de sélection ont été organisés pour répondre aux besoins particuliers de l'adaptation du soja à la région. Les croisements entre des types à maturation tardive et des variétés nord-américaines adaptées aux conditions du sud du Brésil ont servi de germoplasme de base. La plupart de ces croisements ont été effectués au CNPS, et les populations obtenues ont été distribuées dans les stations régionales, pour sélection de lignées présentant les caractères agronomiques souhaités. Des programmes locaux ont permis aussi d'introduire du germoplasme et de réaliser des hybridations.

Le soja est originaire de Mandchourie (Chine) et s'est diffusé dans d'autres régions de l'Asie. La Mandchourie, située dans la zone tempérée, aux alentours de 40° de latitude nord, se caractérise par des hivers froids et de longues journées en été. Comme la floraison du soja est retardée par la longueur de la période d'éclairement et accélérée par des jours plus courts, les différences de durée d'éclairement régulent de façon efficace la floraison et la venue à maturité aux latitudes tempérées. Toutefois, les variations saisonnières de la durée du jour diminuent avec la latitude, ce qui a pour effet que la durée du jour dans les zones tropicales des Cerrados varie peu, et ne dépasse jamais 14 heures. Avec des journées aussi courtes, l'intégralité du germoplasme d'origine septentrionale fleurit et vient à maturité précocement, ce qui donne des plantes de petite stature, à bas rendement, quoique l'on constate une certaine variabilité génétique permettant un développement tardif (Miyasaka et al., 1970). Les travaux de sélec-tion visant à élaborer des variétés de soja mieux adap-tées aux Cerrados ont commencé dans les années 70.
Les croisements effectués dans le sud des Etats-Unis entre les variétés adaptées aux zones tempérées et des sources génétiques de développement tardif, par exemple avec l'introduction de PI 240664 des Philippines (Hinson, 1989; Kiihl et Garcia, 1989) ont fourni un matériel génétique initial. Outre son caractère tardif, la lignée PI 240664 contient des gènes de juvénilité qui étendent le stade de préfloraison même lorsque la lignée est conduite dans des conditions de photopériode normalement inductives (Summerfield, Shanmugasundaram et Roberts, 1985). Des croisements ont aussi été réalisés à l'Institut de recherche agricole des Campinas (IAC) au Brésil, à partir des mêmes sources de germoplasme. Le matériel génétique a ensuite été sélectionné par les chercheurs de l'EMBRAPA, après la création de cette institution. Les lignées nouvellement sélectionnées présentaient l'avantage d'une floraison tardive, mais leur rendement était faible, et elles étaient sujettes à la verse et à l'égrenage prématuré. Les variétés Jupiter (Hinson, 1972) et IAC-2, produites par les programmes américains et brésiliens, respectivement, ont été les premières obtentions présentant des attributs agronomiques satisfaisants, y compris une hauteur adéquate permettant la récolte et le battage combinés sous les tropiques. Les cycles ultérieurs de sélection ont porté sur la résistance aux maladies et l'accroissement du rendement en grains.
Plusieurs autres facteurs ont contribué au succès des programmes de sélection. L'intégration des efforts s'est traduite par la mise en place d'un réseau d'expériences de terrain. Grâce à ce réseau, la tolérance à des taux élevés d'aluminium et à une faible concentration en Ca a été incorporée dans le germoplasme nouvellement obtenu (Spehar, 1989). De nouvelles techniques de laboratoire ont été élaborées pour améliorer encore la tolérance à l'aluminium en vue de plus hauts rendements et d'une meilleure stabilité de ceux-ci (Spehar, Monteiro et Zuffo, 1992). Par ailleurs, l'absence de gelées dans la région a permis de produire deux générations par an, ce qui a accéléré la mise au point de variétés.
Le CPAC et le CNPS coopèrent depuis 1976 en vue de faciliter deux cycles de sélection par an - l'un durant la saison pluvieuse (journées longues), l'autre durant la saison sèche (journées courtes).
La variété Doko est issue de cette procédure de sélection. Elle a été obtenue à partir d'une population résultant de croisements multiples, et comportant des sources de tardiveté, d'insensibilité à la photopériode, et du germoplasme américain. Le Doko présente une bonne stature et un rendement satisfaisant pour les semis tant d'été que d'hiver, en raison de la longueur de son stade juvénile. Cette variété a été mise à la disposition des agriculteurs deux ans après son obtention, et a marqué une étape décisive pour l'établissement d'une agriculture moderne dans les Cerrados. Sa tolérance à la médiocre fertilité des sols a permis de développer les superficies consacrées au soja. En tant que culture légumineuse, elle améliore la teneur du sol en N, assure des rendements stables, et permet aux agriculteurs de créer du capital, contrairement au riz de plateau. Par la suite, des organismes étatiques et fédéraux, ainsi que des sociétés du secteur privé, ont élaboré des variétés supplémentaires de soja. Celles-ci ont été obtenues par sélection massale et par des méthodes de modification du pedigree. Nombre d'entre elles - par exemple Cristalina - sont plus exigeantes en nutriments, et ont pu être cultivées avec succès grâce aux améliorations du sol résultant de la culture antérieure d'autres variétés rustiques de soja. La diversification des systèmes culturaux, faisant intervenir le maïs par exemple, est ainsi devenue possible.
En l'espace de 20 ans, la production de soja dans les Cerrados est passée d'un volume quasi insignifiant à près de 45 pour cent de la production nationale totale (tableau 5). Durant bien des années, les rendements à l'hectare du soja dans les Cerrados ont dépassé ceux obtenus dans la zone tempérée du Brésil.

TABLEAU 5

Contribution des Cerrados à la production brésilienne de soja

Source: Données 1991 de l'IBGE.

Les programmes de sélection se sont développés pour inclure des variétés aux caractéristiques diverses, de maturation et autres, à savoir qualité des semences, efficacité de l'utilisation des nutriments, et résistance aux maladies et aux insectes (Spehar, Monteiro et Zuffo, 1992). Les contributions de la recherche sur le développement variétal peuvent être évaluées en comparant les résultats des variétés nouvelles et anciennes (Crocomo et Spehar, 1981). Les nouvelles variétés peuvent avoir des rendements supérieurs d'au moins 400 kg/ha à ceux des variétés anciennes. Cet avantage représente un gain de 1,7 million de tonnes, et injecte 350 millions de dollars par an dans l'économie nationale. Si d'autres caractéristiques agronomiques, comme la stature de la plante et la hauteur de la première gousse, sont prises en compte, les contributions des nouvelles variétés sont encore plus grandes. Par ailleurs, des souches nouvelles, plus efficaces, de Bradyrhizobium japonicum ont permis d'éliminer complètement les besoins de fumure azotée du soja (Peres, Vargas et Suhet, 1984), avec des effets bénéfiques pour les cultures consécutives, et une incidence positive sur les rendements ne pouvant être dépassée que par l'adoption de nouvelles variétés.
On prévoit que des gènes spécifiques apportant une résistance aux ravageurs et aux herbicides, et une tolérance aux environnements hostiles pourront prochainement, par des moyens biotechnologiques, être transférés afin d'améliorer encore la stabilité des rendements et de réduire les coûts de production. Les qualités culinaires pourront aussi être améliorées par les mêmes méthodes, ce qui donnera un produit présentant plus d'intérêt du point de vue de la consommation humaine directe et de la production par les petits agriculteurs.

Adapter d'autres cultures aux Cerrados

L'adaptation du soja à la région des Cerrados a été suivie par d'autres entreprises visant à adapter d'autres espèces végétales aux systèmes agricoles économiques de la région. Certaines cultures, comme le maïs et le haricot, étaient originaires de cette région du monde. D'autres, comme le blé et le riz, y étaient exotiques. La superficie cultivée, la production et les rendements moyens en riz, haricots, maïs, soja et blé en 1990 sont indiqués au tableau 6. Les travaux de recherche ont permis d'adapter les cultures pérennes exotiques de café, d'agrumes (Citrus spp. et hybrides), de mangues (Mangifera indica), d'avocatiers (Persea americana), de Pinus spp. et d'Eucalyptus spp. Plus récemment, l'hévéa (Hevea brasiliensis), indigène dans la région amazonienne, a été introduit avec succès dans les Cerrados. Dans tous les cas, ces introductions sont le fruit du travail interactif des chercheurs du système coopératif pour résoudre les problèmes très complexes qui limitent l'adaptation de ces cultures aux Cerrados.

TABLEAU 6

Superficie cultivée, production et rendements moyens des principales cultures annuelles dans les Cerrados, 1990

Source: Données EMBRAPA/CPAC.

Caféier. A peu près un milliard de plants de caféier sont cultivés sur environ un million d'hectares dans les Cerrados. Ces plantations sont principalement concentrées dans l'Etat de Minas Gerais (MG à la figure 1), et comptent pour 32 pour cent de la superficie cultivée, et 40 pour cent de la production totale de café au Brésil. Ces chiffres incluent les plantations établies au cours des trois dernières années. Comme la culture du caféier exige un travail manuel considérable, 200 000 familles ont été installées dans la zone pour assurer la main-d'_uvre nécessaire. Les variétés utilisées jusqu'ici sont celles qui ont été sélectionnées pour les régions sud et sud-est du pays (Carvalho, 1983). Des facteurs importants comme la quasi-absence de gelées et le bas prix des terres ont attiré les planteurs de café des régions traditionnelles de production du Brésil vers les Cerrados.

Le caféier pousse bien dans les Cerrados, et la tendance actuelle est à la poursuite de l'expansion de cette production dans la région. Avec cette expansion, il faut s'attendre à une recrudescence de maladies comme celles causées par Cercospora spp., Phoma spp. et Colletotrichum spp. Les ravageurs classiques des zones de caféiculture traditionnelles, comme Perileucoptera cofeela, pourraient aussi se multiplier et endommager les plantations des Cerrados. Les rendements ont varié entre 360 et 1 440 kg/ha au cours des 10 dernières années. La résistance aux maladies pourrait favoriser des rendements plus hauts, et plus stables. De nouvelles lignées sélectionnées, résistantes à la rouille du caféier, ont donné de bons résultats, avec des rendements compris entre 2 700 et 3 300 kg/ha, soit un gain d'environ 50 pour cent par rapport aux variétés classiques à haut rendement (Sampaio, 1991).
Outre la menace de maladies, des problèmes de fertilité des sols conduisant à des déséquilibres nutritionnels en minéraux accentuant les effets de la saison sèche prolongée sont à craindre. Ces effets peuvent être atténués par une irrigation de complément et des applications de gypse. Pour améliorer la qualité du produit final, il faudra recueillir des informations supplémentaires sur les pratiques de récolte et le traitement du café après-récolte.

Maïs. Le maïs est indigène des Amériques, et entre dans l'alimentation des populations indigènes du Brésil depuis l'époque précolombienne. Toutefois, la production de maïs dans les Cerrados ne s'est accrue que récemment, passant de 17 pour cent - en majeure partie dans les régions naturellement fertiles - à environ un tiers de la production nationale. Le maïs est cultivé en assolement avec le soja, et donne des rendements comparables à ceux des zones de culture traditionnelle. Dans les zones où la saison des pluies est plus longue, le maïs est cultivé en double campagne, après le soja.

Le maïs, comme le soja, est devenu une culture de rente complètement mécanisée dans les Cerrados. Pourtant une culture de subsistance continue de survivre dans certaines zones, ce qui abaisse la moyenne des rendements des Cerrados au-dessous de la valeur nationale (tableau 6). Font exception aux rendements faibles dans les conditions naturelles les cultures localisées pratiquées sur des sols très fertiles dans les Etats de Minas Gerais et de Goiás, où une culture mécanisée extensive était déjà pratiquée avant l'expansion rapide intervenue dans les années 80.
La principale extension de la superficie ensemencée en maïs est imputable aux agriculteurs qui disposaient de l'infrastructure voulue pour la production de soja. Les facteurs limitant cette expansion dérivent du fait qu'il faut 60 à 120 kg/ha de N et adopter des précautions d'entreposage supplémentaires, le maïs étant plus vulnérable que le soja aux attaques d'insectes. Bien que ces facteurs accroissent les coûts de production, on constate actuellement un déplacement de la tendance du soja au profit du maïs, en raison des prix plus alléchants et de l'aptitude au haut rendement des nouveaux hybrides et des variétés récentes (EMBRAPA, 1992). Les hybrides ont été mis au point par des organismes privés et publics, et sont utilisés principalement sur les grandes exploitations. Des variétés à pollinisation ouverte sont utilisées sur les petites exploitations, où le fait de réserver une fraction des semences pour les semis suivants présente des avantages économiques importants. En outre, ces variétés sont plus stables, quoique moins productives que les hybrides sur les sols bien fumés. Le maïs permet aux agriculteurs de diversifier leurs sources de revenu, et diminue les risques que présente la monoculture du soja.

Riz. Le riz est une production végétale pionnière mineure utilisée en association avec d'autres cultures dans les Cerrados. Une pratique ancienne consistait à créer des pâturages en semant du riz et des graminées ensemble. Une fois le riz récolté, les graminées fourragères pouvaient coloniser la zone. Les variétés anciennes sélectionnées par l'Institut de recherche agronomique de Campinas (IAC) présentaient une certaine tolérance à l'aluminium; toutefois, la faible fertilité du sol, la conduite médiocre des cultures, la pyriculariose causée par Pyricularia oryzae et des périodes fréquentes de sécheresse se sont traduites par des rendements bas. De nouvelles variétés à haut rendement et résistantes aux maladies, ainsi que des nouvelles technologies ont été mises au point pour permettre aux agriculteurs d'obtenir des rendements plus hauts et plus stables.

Le riz est l'une des principales cultures de base, et fait l'objet d'une demande qui se développera avec l'accroissement de la population. Pourtant, la superficie rizicole des Cerrados, qui comptait autrefois pour 25 pour cent de la production nationale, a diminué en raison de l'expansion des semis de soja et de maïs. La culture du riz pourrait, à l'avenir, se développer sur les terres irrigables.

Haricots. Au deuxième rang des cultures vivrières après le riz, cette légumineuse était déjà cultivée dans les Cerrados selon des méthodes de subsistance avec de très bas rendements. La majeure partie de la production se faisait sur des sols naturellement fertiles à proximité des centres de population, dans les Etats de Minas Gerais et de Goiás, où la demande de haricots secs était élevée. En contraste marqué avec les bas rendements obtenus par les agriculteurs de subsistance, il existe des pratiques modernes de production de haricots secs reposant sur l'irrigation par aspersion rotative. En 1992, des rendements records de 4 000 kg/ha ont été obtenus. Ce rendement est très supérieur à la moyenne nationale de 700 kg/ha (J.A. Azevedo, EMBRAPA-CPAC, communication personnelle).

L'élaboration de variétés nouvelles à haut rendement et résistantes aux maladies, la lutte contre des maladies et des ravageurs spécifiques, et les techniques appropriées de fumure et de conduite des cultures comptent parmi les facteurs qui ont permis d'accroître la production de haricots dans les Cerrados. Cette région représente actuellement environ 25 pour cent de la récolte nationale.

Céréales secondaires. Le blé et l'orge de brasserie (Hordeum vulgare) sont cultivés principalement dans les Cerrados du sud du Mato Grosso en double culture après le soja. Ces cultures se pratiquent aussi, à moindre échelle, sur les plateaux du Minas Gerais. La région ne produit que 10 pour cent de la récolte nationale de blé, et il semble peu probable que l'on puisse développer encore cette culture pluviale. Toutefois, on a tendance actuellement à cultiver le blé sous irrigation rotative, en général en seconde campagne après le soja. Ce système a un coût énergétique élevé, mais permet de rendre le Brésil autosuffisant en blé.

Les efforts de la recherche se sont concentrés sur la sélection de nouvelles lignées présentant une tolérance à l'aluminium, une résistance à la rouille des tiges et des feuilles, et des rendements supérieurs aux 1 000 à 1 500 kg/ha obtenus normalement à la saison des pluies. Pour les cultures irriguées, de nouvelles lignées dérivées de variétés mexicaines à haute productivité ont été sélectionnées, et sont distribuées aux agriculteurs (Andrade et al., 1991). L'identification d'environnements appropriés nouveaux pour la double campagne, la sélection de lignées de blé résistantes aux moisissures Bipolaris sorokiniana et Erysiphe blumeria f.sp. tritici ainsi qu'aux maladies bactériennes, la sélection de lignées d'orge à haut rendement et à faible teneur protéique, ainsi que l'amélioration des techniques d'ensemble de conduite des cultures pourraient permettre d'accroître la production de céréales secondaires dans les Cerrados. Le remplacement du diésel par l'énergie hydroélectrique permettrait aussi de réduire les coûts du pompage de l'eau d'irrigation, et accroître la faisabilité économique de la production de céréales secondaires sous irrigation par aspersion rotative.

Manioc. Le manioc (Manihot esculenta) est cultivé sur deux millions d'hectares au Brésil, mais les Cerrados ne comptent guère que pour 8 pour cent de la superficie totale et de la production nationale. Le manioc est la culture la plus productive selon les critères énergétiques, de superficie et de temps, mais il n'est en général cultivé qu'à petite échelle en raison d'une demande locale limitée, et de l'impératif de le transformer rapidement après la récolte. Pourtant, il demande peu de fumure, et l'incidence des maladies et des ravageurs est faible. La bactérie Xanthomonas manihotis est la cause de la principale maladie qui touche le manioc dans les Cerrados, mais toutes les variétés actuellement cultivées dans la région y sont résistantes. Elles ont été obtenues à l'issue d'un programme conjoint conduit par des équipes de chercheurs du CPAC et de l'Université de Brasilia.

Le manioc est bien adapté aux Cerrados, il présente moins de risques que les cultures céréalières et offre une bonne souplesse dans le choix de la période de récolte. L'avenir du manioc dépend de la sélection de cultivars à haut rendement, résistant à Xanthomonas manihotis, aux chenilles (Erinnyis ello), aux araignées, aux punaises (Vatiga spp.), tolérants à l'aluminium et offrant une bonne extraction de nutriments sur des sols médiocres. Des études sont en cours en vue d'accroître l'utilisation du manioc pour l'alimentation humaine et animale, et ce, afin de stimuler la demande. Il faudrait, par ailleurs, améliorer la conservation des qualités du produit après-récolte. Le mécanisme de production de semences doit être amélioré pour encourager l'adoption rapide de nouvelles variétés par les agriculteurs.

Arboriculture - fruits et noix. Les conditions climatiques des Cerrados sont exceptionnellement favorables aux cultures de fruits et de noix exotiques qui, pourtant, n'occupent que 12 pour cent de la superficie cultivée, le bananier (Musa spp. et hybrides) occupant la plus grande superficie, suivi par l'anacardier (Anacardium occidentale) et les cultures d'agrumes. Des surfaces moindres d'ananas (Ananas comosus), de manguiers, d'avocatiers et d'espèces fruitières de la zone tempérée sont exploitées là où la température n'est pas un facteur limitant. Il existe aussi des fruits indigènes qui offrent un potentiel de culture économique, comme Eugenia spp. et Hancornia speciosa («mangaba») des familles des Myrtaceae et Apocynaceae, respectivement. Leurs jus se prêtent à la fabrication de glaces, en raison de leur saveur exquise. Des espèces indigènes de plusieurs autres familles sont actuellement étudiées en vue de leur culture économique (Silva et al., 1992). Elles peuvent être utilisées pour la production de jus, de crèmes glacées, de conserves, d'huile ou de noix.

La principale tâche, pour ce qui est de l'adaptation de cultures fruitières aux Cerrados, est de sélectionner des espèces et des variétés présentant un haut rendement et une résistance aux ravageurs et aux maladies. Les introductions d'agrumes, d'avocatiers, de manguiers, d'annones (Annona muricata), de fruits de la passion (Passiflora spp.), d'acerola (Malpighia glabra) et autres fruits indigènes pourraient contribuer à développer la production fruitière de la région. Des recherches sont en cours pour résoudre les problèmes de déséquilibre des nutriments, ayant principalement trait à P, K, Mg, Zn, manganèse (Mn) et cuivre (Cu), pour les espèces exotiques. Une irrigation de complément alliée à des applications de gypse permet d'atténuer efficacement les effets des longues périodes sèches, et peut se traduire par un enracinement plus profond propice à la croissance et à la stabilité des rendements (Genú, Pinto et Ferreira, 1991). Les variétés de mangues communément cultivées sont productives, mais leurs fruits sont fibreux et sujets aux maladies. Quelques rares variétés adaptées donnent de plus hauts rendements de fruits de bonne qualité. La variété américaine bien connue Haden donne des fruits de haute qualité, mais son rendement est faible. Des hybrides sélectionnés localement offrent à la fois une haute qualité et de bons rendements, ce qui pourrait permettre d'accroître la production de mangues (Ramos et al., 1991). Pour tous les arbres fruitiers et à noix que l'on peut envisager, il est nécessaire de trouver des fournisseurs fiables en plants de haute qualité pour la création de vergers.

Foresterie. Jusque vers le milieu des années 60, une production de bois allant de 30 à 130 m³/ha était obtenue en exploitant la végétation naturelle. Le bois était exploité pour les usages domestiques et pour approvisionner les aciéries en charbon de bois. Toutefois, la végétation indigène était incapable d'assurer les volumes nécessaires à l'accroissement de la demande de charbon de bois, de cellulose et de bois. Ainsi, vers la fin des années 60, le Gouvernement brésilien a offert des incitations pour des opérations d'afforestation dans les Cerrados. Des espèces exotiques comme Eucalyptus spp. ont été introduites après avoir été cultivées dans d'autres régions du pays. Les résultats des recherches montrent que ces espèces produisent plus de bois que les espèces ligneuses indigènes. Pour choisir les espèces les plus efficaces en fonction des diverses conditions édaphoclimatiques, des études ont été menées sur diverses espèces originaires d'Australie, d'Indonésie, de Papouasie-Nouvelle-Guinée et des Philippines. Pinus spp. a aussi été introduit avec succès, mais exige un délai plus long avant la récolte qu'Eucalyptus spp. Ces espèces exotiques sont maintenant cultivées sur de vastes superficies, avec un rendement annuel en bois allant de 15 à 75 m³/ha. En général, les provenances retenues viennent de régions aux conditions de sol et de climat analogues à celles que l'on trouve en Australie pour Eucalyptus spp., et aux Caraïbes et en Amérique centrale pour Pinus spp. Le succès de ces espèces exotiques sur les sols pauvres des Cerrados est imputable à leur association avec des champignons ectomycorrhizaux qui infectent les racines et accroissent efficacement la surface d'absorption des éléments minéraux et de l'eau.

Des espèces légumineuses, tant indigènes qu'exotiques, ont aussi été évaluées en vue de la production de bois et de l'amélioration de la fertilité des sols, par fixation de l'azote. Les espèces exotiques ont en général donné de meilleurs résultats que les espèces indigènes. Des études plus poussées sont effectuées au CPAC (Guimarães, 1991). Pour développer la production de bois, il est encore nécessaire de sélectionner des sujets individuels parmi les provenances les mieux adaptées afin de constituer une base pour les programmes de sélection et de production de semences de haute qualité (Moura, 1991).

Il a été nécessaire d'offrir aux agriculteurs des incitations afin qu'ils adoptent une approche agroforestière. Des tentatives ont été faites pour combiner l'élevage bovin et la production de bois. Des études supplémentaires sont effectuées pour identifier les espèces ligneuses pérennes susceptibles de contribuer à l'une ou l'autre des activités agricoles ci-après: production d'engrais vert; lutte contre l'érosion; produits d'affouragement du bétail; miel; fruits et bois; enfin, brise-vent.

Cultures envisageables. On évalue actuellement le potentiel offert par d'autres espèces en vue de diversifier encore les systèmes de production dans la zone. Bien que plusieurs solutions soient susceptibles d'accroître les profits des agriculteurs et de diminuer les risques qu'ils encourent, les efforts de recherche se sont concentrés sur l'hévéa, le coton et le ricin (Ricinus communis), le sésame (Sesamum indicum) le rocouyer (Bixa orellana), le quinoa (Chenopodium quinoa), le pois-chiche; (Cicer arietinum) et le guar (Cyamopsis tetragonolobus).

La culture de l'hévéa s'est rapidement développée dans les Cerrados de L'Etat du Mato Grosso. Cette zone est favorisée par l'absence d'une maladie des feuilles causée par Dothidella ulei, qui est commune dans la région amazonienne où les conditions d'humidité sont favorables à son développement. La production de coton s'est elle aussi développée, en association avec le soja. Précédemment, le coton faisait l'objet d'une culture extensive sur les sols d'origine basaltique de L'Etat de Goiás. La tendance récente est à la culture du coton sous irrigation, mais des études supplémentaires seront nécessaires avant que cette production ne s'intègre pleinement dans les systèmes agricoles des Cerrados. Une culture andine, le quinoa, semble présenter un bon potentiel dans les systèmes culturaux des Cerrados (Spehar et Souza, 1993). Les grains de cette pseudocéréale contiennent des protéines de haute qualité, et pourraient devenir une ressource importante pour l'alimentation humaine et animale (volaille et porcs).

Cultures fourragères et élevage bovin. Depuis sa colonisation, voici plus de 200 ans, la région des Cerrados était traditionnellement consacrée à la production de viande bovine. Les domaines d'élevage étaient de grande taille, car les herbages indigènes ne pouvaient supporter qu'une charge d'une tête de bétail pour 5 ha. La pratique courante de conduite des herbages consistait à brûler l'herbe une année sur deux pour en améliorer la qualité. Avec l'expansion de l'agriculture moderne, on s'est dirigé vers l'amélioration des herbages, pour en renforcer la capacité de charge. De ce fait la région possède environ 45 pour cent du cheptel national. Cela a été rendu possible par les progrès faits dans l'adaptation d'espèces fourragères, dans la sélection animale et les pratiques zootechniques.

L'espèce fourragère de base appartient au genre Brachiaria. Elle est sujette aux infestations de pucerons et le fourrage est de médiocre qualité à la saison sèche. Sa consommation conduit à des déséquilibres nutritionnels chez le animaux, entraînant une perte d'appétit et de poids, des avortements chez les vaches et des pertes de veaux et d'adultes dans les cas de malnutrition avancés. Pour remédier à la pénurie de fourrage de bonne qualité, de nouvelles espèces de graminées exotiques ont été introduites. Andropogon gayanus, Panicum maximum et Paspalum spp. semblent offrir des solutions prometteuses; les deux premières proviennent d'Afrique, tandis que la dernière est originaire des Cerrados et de la frange entre les Cerrados proprement dits et le Pantanal. Parmi les légumineuses, des variétés de l'espèce indigène Stylosanthes guianensis ont manifesté de bonnes aptitudes à l'amélioration de la qualité des pâturages. Arachis spp. pourrait aussi donner de bon-nes légumineuses fourragères, et provient probable-ment de la frange nord-est des Cerrados, à proximité de la forêt humide dense atlantique. Des études sur les besoins en éléments minéraux pour une bonne production fourragère ont été effectuées à partir d'espèces fourragères nouvellement sélectionnées (Vilela et al., 1991).
Des recherches ont également été effectuées sur la persistance des pâturages alliant graminées et céréales, et sur l'utilisation de légumineuses monospécifiques en tant que sources de protéines. D'autres études de la conduite des pâturages portent sur le choix des graminées à utiliser et sur la période à laquelle déplacer les bêtes, afin que la qualité du fourrage disponible soit élevée en fin de saison sèche. L'un des principaux problèmes posés par la conduite des pâturages tient à la baisse de la qualité des protéines en fin de saison sèche. Des techniques ont été mises au point pour compléter l'alimentation animale au moyen de mélanges minéraux. Leurs résultats indiquent qu'il est ainsi possible d'éviter les pertes de poids et les décès résultant de la malnutrition à la saison sèche (Lopes et Pereira, 1992).

MISE EN VALEUR DES TERRES

La colonisation moderne des espaces vierges des Cerrados a commencé avec une mise en valeur consistant à défricher des terres, ce défrichage se faisant sous contrat par des entreprises tant privées que publiques. Plusieurs méthodes ont permis de supprimer relativement facilement la végétation naturelle. La principale est la méthode avec chaînes et boulets. Une lourde chaîne d'acier (jusqu'à 60 kg/m) est attachée à chaque extrémité à de puissants engins à chenilles ou à des bouteurs. La chaîne forme un arc prononcé derrière et entre les chenillettes. Les véhicules avancent parallèlement, à vitesse constante, et la végétation est éliminée par la chaîne. Afin de soulever la chaîne pour avoir un meilleur effet de levier, celle-ci est fixée, en son milieu, à un boulet d'acier de grand diamètre (Hudson, 1975). L'opération peut être répétée deux fois quand la végétation est dense - dans un sens puis dans l'autre -, pour faire en sorte que tous les buissons soient brisés. Une autre méthode consiste à utiliser un bulldozer, la lame avant étant soulevée pour pousser et faire tomber les buissons. Dans les deux cas, les fractions aériennes de la végétation naturelle sont enlevées, mais des sections de racines demeurent dans le sol. Les fractions ligneuses détachées sont amassées en lignes pour former des brise-vent, et certains agriculteurs brûlent les débris; d'autres ajoutent la production de charbon de bois aux contrats de défrichage. Cela permet de réduire le coût de la mise en valeur des terres dans les zones proches des grands marchés du charbon de bois. Une fois défrichée, la terre est prête à être labourée.

Les chercheurs recommandent que les applications de chaux soient faites en deux fois, en vue d'une répartition plus uniforme dans le sol - une première moitié appliquée avant le passage de la charrue à disques, l'autre avant le passage du pulvériseur à disques. En pratique, les agriculteurs appliquent toute la chaux en une seule fois, et l'incorporent avec la charrue à disques car ils ne disposent que d'un parc limité de machines. Toutefois cela se traduit par une distribution irrégulière de la chaux, par des champs non uniformes, et par des rendements faibles à la première récolte.
Les racines peuvent être rassemblées entre ces opérations et tout au long des premières campagnes. Cela exige une main-d'_uvre supplémentaire, quoique des outils spéciaux puissent être utilisés, comme des râteleuses tractées. La préparation classique pour les semis consiste en un labourage à la charrue à disques ou un passage du pulvériseur à disques et le nivellement du sol. Cette opération est commode au plan économique pour les agriculteurs, quoique elle ait été la cause de problèmes graves de compactage des sols. Faute d'un outillage mécanisé adéquat, les pratiques de travail du sol sont parfois médiocres, comme nous le verrons dans la section suivante.
En général, les sols des Cerrados sont bien drainés et tolèrent un travail mécanisé dans un délai relativement bref après les pluies. Toutefois la mécanisation agricole représente une fraction importante des apports dans les systèmes culturaux. Environ 30 pour cent des coûts de production des haricots, du maïs et du soja sont imputables à l'utilisation de machines (Folle et al., 1992).
La recherche fait apparaître que ces coûts pourraient être réduits si l'on connaissait mieux la puissance, la capacité de traction, la consommation de carburant et la vitesse des tracteurs nécessaires pour effectuer les diverses pratiques culturales, avec les différents outils et en fonction des différents types de sol. Les données relatives aux opérations de terrain ont contribué à analyser les performances des tracteurs. Les résultats préliminaires montrent que la puissance nécessaire pour tracter une charrue à disques diminuait de jusqu'à 18 pour cent lorsque l'humidité du sol augmentait de 7 pour cent. Ainsi, la combinaison appropriée du taux d'humidité du sol, des caractéristiques des tracteurs et de leur outillage permet de réduire les coûts.

GESTION ET CONSERVATION DES SOLS

La connaissance des diverses propriétés des sols permet de mieux comprendre les principes appropriés de gestion et de conservation de ceux-ci. La fraction argileuse est un élément des plus importants d'un point de vue chimique pour ce qui est des ferralsols, dont la texture est variable. Certaines des particules d'argile n'ont aucune activité chimique, ou une activité réduite. Quoique les ferralsols prédominent dans les zones cultivées, des arénosols sableux ont aussi été mis en valeur pour l'agriculture. Ces deux types de sols présentent une faible capacité de rétention d'eau, celle des sols sableux étant la plus basse. Leur activité chimique est directement liée à leur teneur en matière organique.

Entretien de la structure des sols

La structure des sols est un facteur important, car elle détermine la préparation de la terre pour les semis, les mouvements de l'eau, la résistance à l'érosion et l'aération du sol. Le maintien de la structure des sols est lié aux pratiques culturales, par exemple labourage, entretien de la teneur en matière organique et drainage. Le labour effectué lorsque le sol est soit sec, soit excessivement humide, en dégrade la structure; la récupération de celle-ci peut demander plusieurs années de façons culturales appropriées (Cardoso, 1992). Or, le passage répété du pulvériseur à disques, pratique commune, est la principale cause de dégradation de la structure des sols.

La structure des sols est aussi fonction de la stabilité des agrégats. L'argile contribue positivement à la préservation de ceux-ci. Ainsi, dans les sols sableux, qui présentent une faible concentration d'argile, les agrégats sont peu nombreux et la structure du sol est médiocre. Pour entretenir la structure du sol, il importe de privilégier les pratiques qui concourent à conserver la stabilité initiale des agrégats. L'entretien de la teneur en matière organique est aussi important à cet égard.
La porosité du sol est directement affectée par le labour. Cette porosité se réduit rapidement sous l'effet des méthodes traditionnelles de préparation de la terre pour les semis annuels.
Plus le sol se compacte, plus les mouvements horizontaux de l'eau déplacent des particules et des nutriments, même sur des champs sensiblement plats. Les pentes présentant un gradient de 2 pour cent ou plus doivent faire l'objet de pratiques de conservation des sols, avec aménagement de terrasses ou cultures en courbes de niveau, afin de réduire l'érosion.
La distribution des précipitations a une incidence directe sur l'érosion des sols. Dans certaines zones des Cerrados, 70 pour cent des précipitations annuelles se produisent entre novembre et mars (figure 2, p. 4), avec un pic en décembre, époque à laquelle les cultures annuelles comme le soja n'ont pas encore complètement recouvert le sol. Pendant cette période, les cultures en place tout autant que les pratiques culturales déterminent l'érosion du sol (tableau 7). Les pratiques réduisant la porosité du sol, autant que celles qui diminuent sa teneur en matière organique ou le compactent limitent l'infiltration de l'eau dans le profil, ce qui accroît l'écoulement de surface et l'érosion. L'érosion a pour effet négatif important d'emporter la majeure partie des éléments de fumure appliqués par les agriculteurs avec le sol qui les contient. Les pertes de matière organique qui l'accompagnent sont tout aussi importantes, or celle-ci est déjà insuffisante dans les sols des Cerrados.

TABLEAU 7

Effet des cultures sur la perte de sol et la composition des sédiments après deux pluies sur la même superficie en 1974 et 1984

Source: Dedecek, 1986.

La conversion des Cerrados à l'agriculture a commencé de manière très peu planifiée. La plupart des caractéristiques environnementales de la région ont été négligées par les colons et, par conséquent, il en est souvent résulté des phénomènes massifs d'érosion. Les problèmes d'érosion peuvent être réduits au minimum si les agriculteurs identifient le type de sol, sa topographie, la distribution de la végétation et des cours d'eau avant de commencer le défrichage. Il a été conseillé aux agriculteurs de ne défricher que la superficie qu'ils peuvent exploiter dans des délais raisonnables avec les machines disponibles, afin que le sol ne soit pas inutilement exposé aux agents érosifs (Cardoso, 1992).
Le passage du pulvériseur à disques après récolte et au cours de la saison sèche est une pratique inopportune, car elle expose le sol à une érosion éolienne importante, principalement sur les plateaux. En outre, une couche compacte se forme en dessous de la couche superficielle de sol meuble, par suite de l'action de l'instrument aratoire. La couche compactée accroît le risque de manque d'eau et d'éléments nutritifs, car elle fait obstacle à la pénétration des racines dans le profil. Le labour à différentes profondeurs est efficace pour réduire la formation d'une couche compactée limitant le développement des racines et l'infiltration de l'eau.
La profondeur des couches compactées peut être déterminée en creusant de petites tranchées. Cela permet de déterminer la morphologie du sol et sa résistance à la pénétration des instruments tranchants. Les couches compactées se trouvent rarement à plus de 30 cm de profondeur. On peut remédier au compactage en utilisant des instruments appropriés, par exemple charrues, scarificateurs ou sous-soleuses. Le succès de l'opération est fonction des facteurs suivants: réglage approprié de l'outil de manière à ce qu'il pénètre juste en dessous de la couche compactée; humidité du sol correcte pour l'outil utilisé (pour la charrue à disques, le sol doit être friable, pour la sous-soleuse, il doit être sec); enfin, espacement horizontal entre les lames tranchantes de 1,2 à 1,3 fois la profondeur du labour.

Travail du sol réduit. Le travail du sol minimum ou le travail nul sont en train de devenir des pratiques de conservation des sols appréciées dans les Cerrados. L'avantage immédiat de ces méthodes non classiques est de réduire le temps nécessaire aux diverses façons culturales. Elles améliorent aussi l'efficacité de l'utilisation de l'eau et réduisent les effets des périodes de sécheresse. Elles devraient contribuer à préserver et à améliorer les caractéristiques physiques et chimiques des sols. Ces facteurs pourraient bien être les plus importants sur les sols sableux, car ceux-ci, plus fragiles, ont été convertis à l'agriculture grâce à des subventions gouvernementales, et quoique ces subventions aient été réduites, ils continuent d'être exploités. Les pratiques de conservation des sols sont essentielles pour que l'on puisse utilement continuer à les exploiter. Le travail minimum du sol est une solution fréquente lorsque se présentent des problèmes d'adventices ou de surfaces irrégulières, qui rendraient difficile d'établir des cultures uniformes aux agriculteurs souhaitant passer des méthodes classiques à un travail nul du sol.

Un passage léger du cultivateur à disques en fin de saison sèche permet de détruire les adventices survivantes et permet à de nouvelles de pousser. Les nouvelles plantes adventices peuvent facilement être contrôlées en début de saison des pluies, et assurent une certaine couverture végétale du sol. Cette méthode, dite du «vieux lit de semences», est peu coûteuse, et permet d'utiliser des semoirs classiques. La persistance d'un paillis d'adventices est fonction de l'espèce - les adventices à feuilles larges se décomposent plus rapidement que les graminées, qui ont un ratio C/N plus élevé et sont plus souhaitables en raison de leur décomposition plus lente. Dans les zones où la saison humide est assez longue pour permettre deux campagnes successives, la deuxième campagne peut être mise en place sur les résidus de la première, sans travail du sol. Cela permet de conserver un couvert végétal, et de profiter des pluies tardives et de l'humidité rémanente du sol. Au début de la saison humide suivante, le sol est à nouveau préparé par passage léger du pulvériseur à disques avant semis.
Le travail nul du sol consiste à semer dans un sol non préparé. Les semences sont placées dans des sillons ou des mottes de densité et de profondeur suffisantes pour assurer une bonne couverture et un bon contact avec le sol. Alors que le travail du sol classique brise la structure du sol, risque de provoquer un compactage, et expose la matière organique à une oxydation plus rapide et à la décomposition microbienne tout en réduisant l'humidité du sol, le travail nul permet de sauvegarder la structure du sol, diminue le taux de perte de matière organique et conserve l'humidité. Ces facteurs sont d'un intérêt particulier sur les sols sableux, dont la structure peut être complètement détruite par les façons classiques. Le travail nul du sol a pour autres avantages: la double campagne ou la succession des cultures peut s'effectuer plus rapidement et plus efficacement; on a besoin de moins d'outillage puisque les façons sont réduites; et la plupart des opérations peuvent généralement être faites avec des tracteurs plus légers, donc plus économes en carburant.
Le succès des systèmes à travail nul du sol passe par une lutte efficace contre les adventices, le maintien à la surface du sol d'un paillis végétal, et l'adaptation des machines et des opérations culturales. Il convient d'avoir mené à son terme l'amélioration de la fertilité du sol avant d'adopter ce système, et les couches compactées doivent avoir été aérées par scarification. Les rendements de soja et de maïs obtenus avec le travail nul du sol sont concurrentiels avec ceux des systèmes classiques. Il est intéressant de noter qu'au terme d'une étude de longue durée, Cardoso (1992) a constaté que le travail du sol consécutif à une période de travail nul permet d'accroître les rendements tant du soja que du maïs (tableau 8).

TABLEAU 8

Effet des méthodes de travail du sol sur les rendements du soja et du maïs

Source: Cardoso, 1992.

Le travail nul du sol est particulièrement intéressant dans les systèmes de culture intensive avec irrigation. Quand elle est disponible, l'irrigation permet d'obtenir trois campagnes annuelles. Les séquences typiques de cultures triples sont: maïs, soja ou haricot de plein champ et blé; ou bien soja, maïs et pois. Le choix des cultures est fonction du prix des produits et des objectifs de l'agriculteur. Le maïs, par exemple, peut être utilisé pour le grain ou l'ensilage. Le producteur doit tenir compte du fait qu'un paillis couvrant le sol permet de réduire le coût des mesures de lutte contre les adventices, conserve le sol et l'humidité, et améliore les propriétés physiques et chimiques du sol.
Parmi les diverses méthodes de travail du sol pratiquées dans les Cerrados (tableau 9), certaines sont adaptées à des usages très particuliers. Il importe que les agriculteurs tiennent des registres depuis le début de la mise en valeur de leurs terres pour pouvoir choisir les méthodes les plus efficaces de travail du sol en vue de la conservation de ce dernier, compte tenu de leur situation particulière.

TABLEAU 9

Méthodes de travail du sol pratiquées dans les Cerrados

Source: Cardoso, 1992.

Entretien du rendement cultural

Amélioration de la fertilité du sol. L'activité économique fondamentale des premiers colons était l'élevage de bovins de boucherie sur les herbages indigènes. Les cultures étaient limitées par la faible fertilité du sol et le manque d'espèces végétales économiques adaptées. Les travaux des chercheurs ont permis de connaître comment améliorer les sols, et ces informations ont été mises à la disposition des agriculteurs par l'EMBRAPA-CPAC et les organismes de recherche des Etats. Initialement, l'impératif d'importer de la chaux d'autres régions a considérablement accru les coûts de production. Ce problème a ensuite été résolu par l'utilisation d'abondants gisements de chaux présents localement - faisant du chaulage l'un des apports les moins coûteux pour le développement agricole de la région. Actuellement, un chaulage parfois excessif a déterminé des carences en micronutriments, les plus marquées étant les carences en Zn et Mn dans les ferralsols, et en Cu dans les arénosols. En raison de leur capacité d'échange cationique (CEC) faible, le pH de ces sols peut facilement être modifié par chaulage. Avant de chauler un champ, les besoins doivent être déterminés par une analyse du sol, et la quantité de chaux à appliquer doit être calculée en équivalent carbonate de calcium. La capacité effective de neutralisation de la chaux sera fonction de sa composition et de la taille des particules après broyage. Les particules les plus grosses réagissent plus lentement que les plus petites, mais elles agiront à terme sur le pH du sol, et si elles sont appliquées en excès, détermineront des carences en micronutriments (Ritchey, Urben Filho et Spehar, 1982). Pour assurer que le pH atteint le niveau souhaité avant l'établissement des cultures, la chaux doit être appliquée bien à l'avance (figure 5). Il faut compter en général environ trois mois pour atteindre le pH maximum possible pour une application donnée de chaux.

FIGURE 5
Changements dans le pH du sol après chaulage d'un sol acide des Cerrados

Source: EMBRAPA, 1981.

Le phosphore est fixé par la fraction argileuse des sols des Cerrados. Les plantes cultivées peuvent manifester une réponse spectaculaire à l'application de P (figure 6). Une analyse du sol est nécessaire pour déterminer le taux d'application qui donnera le rendement le plus élevé et le plus économique à la fois (tableau 10). Les applications de P₂O₅ pouvant atteindre 240 kg/ha (0,5 tonne/ha de monosuper-phosphate) peuvent être profitables aux sols qui présentent un taux faible de P et une forte teneur en argile (Sousa, Miranda et Lobato, 1987). Le phosphate était très coûteux initialement, en raison des coûts de transport. Des usines de traitement sont désormais établies dans L'Etat de Minas Gerais, et elles fabriquent des engrais phosphatés à partir de minerais disponibles localement. Toutefois les phosphates restent un intrant coûteux, car le soufre doit être importé et transformé en acide sulfurique, qui est utilisé pour solubiliser le phosphate natif afin de produire les engrais phosphatés commerciaux. Jusqu'à récemment, les agriculteurs bénéficiaient de subventions gouvernementales pour entretenir un niveau adéquat de P propice à la production végétale.

FIGURE 6
Réponse du rendement de Cristalina, variété de soja, au phosphore appliqué à un latosol rouge sombre

Source: Sous, Miranda et Lobato, 1987.

TABLEAU 10

Analyses du phosphore du sol et applications de P₂O₅ nécessaires pour une production économique de soja, en fonction de la teneur en argile

¹ Corrective: suffisante pour obtenir un niveau adéquat de P disponible pour le soja.
² Progressive: fumure d'entretien de la culture et excédent pour accumuler du P disponible dans le sol.
Source: Sousa, Miranda et Lobato, 1987.

Le potassium est un autre élément important, importé principalement pour assurer la fumure essentielle en K. Actuellement, le chlorure de potassium est produit dans le nord-est du pays, mais cette production ne répond qu'à 30 pour cent des besoins du Brésil. La dynamique de K est liée à la faible CEC des sols. Les applications de chaux accroissent la saturation en Ca et Mg dans la couche labourée, et améliorent la rétention de K (figure 7). La charge négative