Module 4. L'agriculture

Note.- Le texte des sections 4.1 et 4.2 est inspiré en partie des contenus du cours IPRMP 103 du regretté professeur Terry Tollefson (1951-2014) du Département des sciences du sol de l'Université de la Saskatchewan. Celui-ci a gracieusement accepté de partager l'information pour le cours ENV 6005. Le professeur responsable du cours ENV 6005, Nicolas Bélanger, possède une partie des droits d'auteur du cours IPRMP 103 puisqu'il avait développé, en collaboration avec son bon collègue et ami T. Tollefson, les contenus à propos de la gestion des ressources forestières.

Introduction

L’agriculture est un système complexe et intégré d’activités qui se déroulent partout dans le monde. Bien que l’agriculture existe au sein du monde naturel, l’agriculture n’est pas naturelle en soi. Ce module a été rédigé afin de vous introduire à l’agriculture. Elle crée en quelque sorte un écosystème artificiel où toutes les ressources nécessaires à la croissance des plantes (p. ex. : eau, éléments nutritifs) sont contrôlés dans le seul but de maximiser la récolte.

Un système se définit comme étant un groupe ou une combinaison d’éléments interreliés, interdépendants ou interagissant ensemble pour former un tout ou un collectif. Bien qu’à l’intérieur d’un système agricole, nous observons les sols, les plantes et les méthodes de culture comme des éléments distincts, nous devons reconnaître que ces éléments interagissent ensemble. Ce que l’un fait avec l’un de ces éléments affectera le devenir d’un autre élément.

Il faut comprendre que l’agriculture n’est qu’une partie d’un ou de système(s) beaucoup plus vaste(s). L’agriculture est un système développé par l’humain qui l'a introduit dans le milieu naturel afin d’arriver à certaines fins. L’écosystème influence la façon dont l’humain pratique l’agriculture. En revanche, l’écosystème est influencé par la façon dont l’humain pratique l’agriculture. En d’autres mots, les systèmes agricoles importants de ce monde ne se sont pas développés indépendamment. Ils se sont plutôt développés avec le temps et en réponse à l’environnement humain et à l’environnement physique. Ces deux environnements ont grandement influencé les pratiques agricoles partout dans le monde. Ce sont toutefois les manipulations du système en combinaison avec le manque de compréhension des liens entre ses éléments qui sont souvent à l’origine des impacts environnementaux.

Dans ce module, nous étudierons les systèmes agricoles afin de voir comment tous les éléments d'un système sont interreliés et interagissent ensemble dans la production agricole. Le but de ces systèmes est de réduire les contraintes environnementales sur la production végétale tout en démontrant que c’est économiquement viable. Vous pouvez planter la meilleure semence sur le marché, mais si vous ne gérez pas les autres facteurs contrôlant la croissance, la production végétale en souffrira. En même temps, la révolution verte vise à réduire les impacts sur l’environnement afin d’assurer l’intégrité des ressources agricoles et la santé des écosystèmes à long terme. Nous étudierons les différentes pratiques culturales et nous identifierons les impacts sur l'environnement ainsi que les stratégies mises en place pour combattre la dégradation des écosystèmes causée par l’agriculture.

4.1 Le développement des grandes cultures et les services qu'elles rendent à l’humanité

4.1.1 Le système végétal et le rôle des plantes dans le monde

La production végétale est seulement l’une des multiples composantes de l’agriculture. Cette composante est toutefois le moteur de l’activité agricole et représente le plus important service que puisse offrir ce mode d’exploitation. Notre discussion sur les systèmes agricoles commence donc par la production végétale.

La production végétale emmagasine l’énergie solaire et génère des vivres qui ne sont pas consommés par les organismes au sommet de la chaîne alimentaire, mais plutôt échangés ou vendus pour générer une certaine richesse. La capacité des plantes à convertir l’énergie solaire en matière végétale les rend essentielles à la survie de tous les autres organismes vivants. Les végétaux fournissent les vivres par l’entremise d’une diversité de produits qu’ils génèrent. Nous consommons certains de ces produits directement, par exemple, les céréales, les fruits et les légumes. Nous consommons d’autres produits végétaux indirectement en consommant les denrées d’origine animale, par exemple, les viandes, le lait et les œufs.

Les plantes sont source de vie et en grande partie responsables de la qualité de vie dont nous jouissons aujourd’hui. Voici comment les humains bénéficient du royaume végétal :

1. Les plantes sont une source de nourriture (énergie). Les plantes vertes et certains microorganismes, c’est-à-dire le phytoplancton, sont les seuls organismes capables de convertir l’énergie solaire en énergie chimique, par l'entremise de la photosynthèse . Les végétaux constituent le premier échelon de la chaîne alimentaire . Ce sont ensuite les autres organismes vivants qui utilisent l’énergie stockée dans les végétaux pour survivre.

2. Les plantes sont une source d’oxygène dans l’atmosphère. L’oxygène est essentiel pour la vie. Il est un produit dérivé de la photosynthèse. Dix pour cent de l’oxygène atmosphérique provient des plantes terrestres. La majorité de l’oxygène provient du phytoplancton vivant dans les océans.

3. Les plantes sont une source de combustibles. Les combustibles fossiles comme l’huile, le gaz naturel et le charbon ont été formés avec les résidus de plantes pendant la période géologique du Carbonifère , il y a entre 200 et 300 millions d’années. Les combustibles fossiles sont essentiellement de l’énergie solaire emmagasinée et consumée ultérieurement.

4. Le bois et le charbon (un dérivé du bois mais produisant beaucoup plus de chaleur lorsqu’il est brûlé) sont des produits végétaux utilisés comme combustibles. L’éthanol  que l’on produit à partir des cultures est un combustible dans lequel l’énergie solaire emmagasinée dans la plante a été convertie en une forme plus concentrée pouvant être utilisée dans les moteurs à combustion interne.

5. Les plantes forment l’environnement et le rendent plus esthétique et intéressant pour les loisirs.

6. Les humains attribuent généralement de la valeur à un endroit qui est agréable à regarder. Ces environnements sont souvent très riches en végétaux. Les parcs, les jardins, les installations sportives ainsi que les aires de jeux sont généralement boisés. En fait, on attribue plus de valeur aux paysages boisés qu’aux paysages non boisés. Le soin des plantes de maison, des jardins et des gazons est une activité très populaire.

7. L’établissement de rideaux-abris (rangées d’arbres) est utile pour la protection contre le vent et la neige. Les végétaux réduisent aussi la quantité de polluants dans l’air. Les plantes de maison améliorent la qualité de l’air et réduisent donc les maladies respiratoires.

8. Les plantes maintiennent la fertilité du sol et la santé des écosystèmes terrestres et aquatiques. En introduisant de grandes quantités de biomasse végétale (matière organique) dans le sol, sa fertilité augmente. Nous élaborerons à ce sujet un peu plus tard.

9. Dans certains environnements, on fait la culture des engrais verts. Les légumineuses immobilisent l’azote atmosphérique et le transforment en formes disponibles pour les plantes. Pour ce faire, on utilise les rhizobiums .

• Lisez l'article de vulgarisation de D. Burdass de la Society for General Microbiology  sur la formation de nodules par les rhizobiums sur les racines des plantes : Burdass, D. 2002. Rhizobium, root nodules and nitrogen fixation. A post 16 resource, Society for General Microbiology, UK. Accédez à cet article en utilisant la Réserve électronique du cours  de la bibliothèque de l'Université TÉLUQ.

Rappelez-vous également de l’article de P. Vitousek et coll. (1997) dans le module 3  qui présentait les problèmes environnementaux liés à cette biotechnologie en agriculture.

10. Les plantes sont une source de produits économiques qui ne sont pas reliés au marché de l’alimentation. On inclut ici le bois (construction, papier), les fibres (vêtements et cordage), les épices, les herbages, les médicaments, les colorants, etc.

4.1.2 Le développement de l’agriculture et de ses services à l’humanité

Les végétaux sont vieux, très vieux… Ils sont plus vieux que les animaux. Les premières plantes terrestres sont apparues il y a 450 à 500 millions d’années alors que l'espèce humaine (Homo sapiens) est apparue il y a seulement 1,5 à 2 millions d'années. Les premières plantes terrestres ressemblaient à des mousses. Il y a 300 millions d’années, les gymnospermes (les plantes produisant des cônes) dominèrent ensuite le royaume végétal. Pendant les 200 millions d’années qui ont suivies, ce royaume végétal a évolué et les angiospermes (ou plantes à fleurs) ont émergé. Les angiospermes sont aujourd'hui une importante source de nourriture alors que les gymnospermes sont une importante source en matière ligneuse (bois).

Les plantes terrestres forment un système biologiquement actif. Les humains ont sélectionné une gamme de végétaux à l’état sauvage. Ces végétaux sont ainsi devenus une importante composante de la diète humaine et une ressource pour l’activité industrielle. Cette sélection était propre aux climats dans lesquels les plantes se trouvaient. Elle s’est produite compte tenu de la compatibilité entre les plantes et les systèmes écologiques et édaphiques (sols) qui les supportaient. Les sélections végétales ont été faites de façon à générer un produit qui répondait bien aux demandes du consommateur (humains). Avec le temps, les plantes et les humains ont évolué. Les plantes ont changé leur structure et les humains sont devenus des agriculteurs et des consommateurs spécifiques.

La domestication des plantes a commencé en concomitance avec l’agriculture. À mesure que l’agriculture s’est développée, les agriculteurs ont sélectionné des plantes qui étaient mieux adaptées à leurs besoins. L’incorporation et l’aménagement des plantes sauvages dans les cultures ont permis à l’humain de développer les espèces culturales que nous connaissons aujourd’hui. Bien que les techniques modernes d’amélioration génétique soient responsables de plusieurs grandes avancées récentes en agriculture, ces avancées sont petites par rapport à celles obtenues par les premiers agriculteurs.

Une théorie sous-tend que les tribus sont devenues plus sédentaires et que cette sédentarité a favorisé la modification de l’environnement des plantes sauvages. Ces changements auraient donné naissance à des plantes caractérisées par des patrons annuels de croissance, des rendements accrus et des productions de semences plus prononcées. La plupart des cultures et des espèces de graminées ont ces propriétés. Ceci explique possiblement pourquoi les ancêtres ou les parents proches de plusieurs espèces culturales d’aujourd’hui sont les graminées; les meilleurs exemples sont l’avoine cultivée et la folle-avoine sauvage.

Quelques cultures importantes ont été domestiquées il y a plus de 5 000 ans, alors que la plupart des autres cultures ont été domestiquées il y a plus de 3 000 ans. Les céréales ont été les premières. Elles ont été suivies par les légumineuses majeures, les récoltes de racines et de tubercules, les légumes et ensuite les huiles, les fibres et les cultures fruitières. La plupart des fourrages et des espèces ornementales ont été domestiqués au cours des deux derniers millénaires. Toutefois, la domestication est toujours en cours puisque plusieurs nouvelles espèces offrant un potentiel économique intéressant sont continuellement identifiées. Durant les deux derniers siècles, par exemple, les cultures de caoutchouc, la betterave sucrière, les bleuets et les noix de macadamia ont été domestiqués. La tendance actuelle est de diversifier la production des cultures au-delà des cultures traditionnelles (et cette tendance continuera).

Les cultures ne proviennent pas d’une seule région du monde. Il y a plusieurs preuves à l’appui que les grandes cultures proviennent de quelques grands centres. Ces centres sont associés aux régions géographiques où l’agriculture est présumée avoir commencé. Un tel rapport n’est pas surprenant puisque l’agriculture et la domestication des plantes ont commencé aux mêmes endroits. Le tableau suivant inventorie les lieux d’origine de l’agriculture, les cultures associées à ces origines et la période à laquelle le développement s’est fait.

Tableau 4.1 Les lieux d’origine de l’agriculture et des cultures

Les quatre grandes régions géographiques suivantes semblent avoir été les berceaux de l’activité agricole dans le monde, de la plus vieille à la plus jeune :

• Le Proche-Orient incluant la Turquie, l’Iran, l’Iraq et la Syrie (10 000 à 12 000 ans avant le présent);
• L’Asie du Sud-Est incluant la Thaïlande et la Papouasie-Nouvelle-Guinée (8 000 à 10 000 ans avant le présent);
• L’Amérique incluant le sud du Mexique et la côte du Pérou (7 000 à 10 000 ans avant le présent);
• L’Afrique centrale, par exemple l’Éthiopie (6 000 ans avant le présent).

Le Proche-Orient (le croissant fertile comprenant la Turquie, l’Iran, l’Iraq et la Syrie) est généralement perçu comme le centre le plus important quant au développement de l’agriculture ainsi qu’au développement des espèces culturales. Des trouvailles archéologiques suggèrent que l’agriculture a commencé il y a environ 12 000 ans et que des communautés assurant leur subsistance par l’agriculture semblent avoir existé il y a 9 000 ans. Pendant cette période, l’agriculture est passée de la culture de plantes sauvages à la culture d’espèces de plantes présélectionnées. Ce changement a été favorisé par la prise de conscience que la culture des plantes offrait un meilleur rendement et qu’elle garantissait les apports de vivres.

Le scénario le plus plausible sous-tend que l’agriculture en Amérique a commencé un peu plus tard et bien indépendamment des activités du Vieux Monde. Deux centres ont été identifiés comme le berceau de l’agriculture sur ce continent : le centre mésoaméricain au sud du Mexique et le centre de l’Amérique du Sud sur la côte du Pérou. Il est difficile de déterminer quel centre a commencé à pratiquer l’agriculture le premier. Les chercheurs ont déterminé l’âge de certaines semences dans ces deux centres. Celles du centre mésoaméricain avaient 10 000 ans alors que celles du Pérou avaient 8 000 ans.

Aucun berceau précis n’a été identifié en Afrique centrale. L’agriculture semble avoir commencé le long d’une bande de savanes de l’Afrique centrale. Certaines trouvailles en Éthiopie donnent à penser que l’agriculture a commencé il y a 6 000 ans.

Les plantes de culture sont des végétaux que l’on fait pousser pour la production d’un produit de valeur économique. Ce produit peut inclure n’importe quelle partie de la plante. Quelques exemples sont présentés au tableau suivant.

Tableau 4.2 Les différentes valeurs économiques et énergétiques des plantes

On estime qu’il y a au moins 350 000 espèces à fleurs, mais seulement environ 2 000 espèces ont une valeur économique compte tenu de leur utilisation en tant que source de nourriture. Quant aux échanges internationaux, seulement une centaine de ces 2 000 espèces sont importantes. L’approvisionnement en nourriture dans le monde est encore moins diversifié puisque moins de 30 espèces assurent la majorité des provisions.

Quatre de ces 30 espèces sont particulièrement importantes, soit le blé , le riz , le maïs  et les pommes de terre  et contribuent à elles seules à plus de 50 % de la nourriture dans le monde (16 %, 13 %, 13 % et 11 %, respectivement). Les humains sont donc dépendants d’un très petit nombre d’espèces végétales comme source d’énergie. Si la production d’une ou de plusieurs de ces cultures majeures diminuait, à cause de la sécheresse, de maladies ou d’infestations d’insectes ou de pathogènes, il y aurait une pénurie mondiale de denrées alimentaires.

4.2 Les différents systèmes agricoles

Les systèmes agricoles peuvent être très différents selon la localisation géographique, mais à la base, l’objectif primaire de chacun des systèmes est de convertir l’énergie solaire en cultures productives à un coût minimal.

Ce sont les environnements physique et biologique dans lesquels se fait l’agriculture qui déterminent le procédé de production agricole et le produit final de cette production. Par exemple, les conditions climatiques telles la longueur de la saison de croissance, la température, la photopériode (ou longueur des journées), et les précipitations déterminent les types de cultures possibles, mais la présence de certaines pestes peuvent empêcher la production de certaines cultures même dans des conditions hydroclimatologiques optimales. De plus, les conditions socioculturelles prédominantes déterminent les cultures qui seront introduites et la façon dont elles seront produites. Une densité élevée de la population humaine dans une région favorise les méthodes de culture à forte intensité de main-d’œuvre. Les préférences des Africains, par exemple, incitent la production du maïs plutôt que celle du blé.

Les écosystèmes agricoles comprennent l’environnement physique (le sol, le climat, la végétation naturelle), l’environnement social (les gens, les mœurs et les valeurs) et l’environnement économique (les marchés, l’industrie et la main-d’œuvre). Ces environnements influencent le type d’écosystème agricole existant.

Le pastoralisme, la culture itinérante, l’agriculture vivrière et l'agriculture intensive sont les plus importants systèmes agricoles. Vous trouverez en cliquant sur le lien suivant la définition d’autres types de systèmes agricoles .

Nous définissons ici les quatre principaux systèmes agricoles :

1. Le pastoralisme  est un système de production de nourritures développé à partir des produits de l’élevage (par exemple le lait, la viande et les peaux). On retrouve autant des pratiques pastorales de subsistance (par exemple les troupeaux nomades en Afrique et en Asie) que des pratiques de production intensives et hautement sophistiquées (par exemple les parcs d’engraissement du bétail). Parmi tous les systèmes de production en agriculture, l’élevage dans les prairies d’herbes longues et courtes est le système qui se rapproche le plus des écosystèmes naturels. Plus de 50 % de la surface de la Terre est une prairie naturelle ou un pâturage amélioré. La moitié de ce territoire se situe dans les zones tropicales et subtropicales et l’autre moitié se situe dans les zones tempérées. Ce territoire n’est pas approprié aux cultures traditionnelles et il est utilisé pour le pâturage extensif du bétail.

2. La culture itinérante  ou l’agriculture sur brûlis est un système extensif de jachères. Elle est largement utilisée dans les forêts denses équatoriales de l’Amérique du Sud, de l’Afrique et du sud-est de l’Asie. Elle inclut la rotation à long terme des cultures en alternance avec la forêt naturelle (jachère). Ainsi, les agriculteurs déboisent un site, brûlent les arbres pendant la saison sèche et sèment sur le terrain du maïs, du riz, du manioc, des courges, des haricots et d’autres légumes. De façon caractéristique, les agriculteurs qui pratiquent la culture itinérante utilisent un système de culture intercalaire, c’est-à-dire avec plusieurs espèces. Ils n’utilisent aucun fertilisant et font relativement peu d’entretien des cultures avant la récolte. Leur équipement est primitif (par exemple une houe à creuser et un sarcloir). Après un à quatre ans, les rendements commencent à diminuer parce que les nutriments du sol s’épuisent et les mauvaises herbes et les maladies augmentent. Les agriculteurs se déplacent alors vers un nouveau site, ce qui permet à la forêt de l’ancien site de se régénérer. La régénération de la forêt est rapide et le sol retrouve son niveau initial de fertilité après 15 à 20 ans de jachère. Les agriculteurs peuvent donc revenir à l’ancien site pour le déboiser de nouveau et ressemer par la suite pour la production agricole.

3. Dans le cas de l’agriculture vivrière  ou l'agriculture de subsistance, les agriculteurs cultivent les mêmes terres de façon fixe et permanente. Les agriculteurs possèdent davantage de bétail que ceux qui pratiquent la culture itinérante. Ils sont surtout dépendants de l’agriculture plutôt que de la chasse et de la pêche. La taille des fermes est petite, mais elle est aussi dépendante de la densité de la population. La production se fait pour répondre aux besoins de la famille ou pour le troc et la vente locale. L’équipement est simple et très peu mécanisé et les méthodes de culture à forte intensité de main-d’œuvre sont dominantes. L’agriculture de subsistance produit les denrées nécessaires pour la survie des gens vivant dans la communauté et il n’y a pratiquement pas de surplus pour la vente commerciale.

4. La venue de l’agriculture intensive  (ou industrielle) a favorisé le développement d’un type d’agriculture très différent des modèles préindustriels. Le but des systèmes agricoles industriels est tout autre que celui de la production de denrées. Ils existent dans un milieu commercial et visent a priori un profit maximal. L’agriculture intensive nécessite l’usage de grandes quantités de combustibles fossiles, de fertilisants, de pesticides, de machineries et de capitaux. Les opérations d’un système agricole intensif requièrent l’habileté de percer les marchés distants pour la vente des produits. Ceci nécessite d’importantes infrastructures pour l’entreposage, des équipements pour le transport et la transformation ainsi qu’une structure de commercialisation extensive. La recherche et le développement sont requis pour déterminer les cultures adéquates aux marchés visés et les méthodes agricoles pour produire ces cultures. L’agriculture intensive est caractérisée par un large flux de produits par unité de surface ou par unité de main-d’œuvre. Les systèmes intensifs peuvent produire davantage de denrées par unité de surface que les systèmes préindustriels. En Angleterre, entre 1826 et 1970, par exemple, la production est passée de 7 390 MJ/hectare à 44 890 MJ/hectare. Les rendements des systèmes de production intensive sont considérablement plus importants que ceux des méthodes agricoles plus traditionnelles. Un seul agriculteur canadien qui utilise les méthodes modernes peut produire assez de denrées pour nourrir des centaines de personnes alors qu’un agriculteur de subsistance éprouve de la difficulté à nourrir sa propre famille.

4.3 Les pratiques culturales

Certaines espèces culturales peuvent être produites dans un environnement naturel, mais ces systèmes naturels sont rarement assez productifs pour répondre aux besoins des humains. L’environnement, avec ses contrôles, ses équilibres écologiques et ses caractéristiques physiques, impose des restrictions sur la production d’une plante en particulier. Le potentiel génétique de production de la plante est donc rarement atteint. Avec l’introduction de multiples méthodes d’aménagement, on a tenté de réduire les restrictions environnementales sur la production des cultures en vue de maximiser la croissance et les rendements. L’intendance des cultures se fait en vue d’améliorer leur productivité, leurs valeurs et leurs qualités. Les expertises et les connaissances que cette entreprise nécessite sont le résultat d’une longue histoire d'expériences sur le terrain et de recherche scientifique récente.

Le taux de rendement d’une plante est déterminé par le niveau d’abondance du facteur qui limite le plus sa croissance. Justus von Liebig, l’un des premiers nutritionnistes s’intéressant au monde végétal, a suggéré la Loi du minimum , qui stipule que « la croissance d’une plante est limitée par le facteur de croissance qui est présent en moins grande quantité ». Les facteurs qui influencent la croissance d’une culture incluent les niveaux de fertilité, la disponibilité en eau, la lumière, la variété des semences, la présence de mauvaises herbes et d’insectes et les compétences des agriculteurs.

Par exemple, si les nutriments dans le sol dépassent les besoins de la plante, mais que l’eau est manquante, le rendement final de la plante s’expliquera par la disponibilité en eau plutôt que celle en nutriments. Si l’eau et les nutriments sont en abondance mais qu’il n’y a pas assez de lumière, le rendement sera dépendant du niveau de disponibilité de la lumière plutôt que la disponibilité en eau et (ou) en nutriments. C’est seulement lorsque sera corrigée la déficience du facteur le plus limitant qu'apparaîtra le bénéfice d’avoir ajusté les niveaux du deuxième facteur le plus limitant.

La figure suivante présente le principe de la Loi du minimum. Les douves représentent les différents apports nécessaires à la croissance de la culture : l’eau est le facteur le plus limitant pour la production de la culture si elle constitue la douve la plus courte. L’utilisation de fertilisants n’augmentera pas les rendements s’il y a une véritable carence en eau. Pour augmenter la productivité de la culture, il faut comprendre comment les multiples restrictions environnementales agissent sur la production des plantes. C’est en diagnostiquant et en corrigeant le facteur le plus limitant qu’on pourra voir une réponse rapide et bénéfique sur le rendement de la culture.

Figure 4.1 La théorie de von Liebig illustrée.

Source : The Hofshi Foundation (2003) .

Les pratiques culturales sont des méthodes par lesquelles les cultures sont aménagées dans un champ. Il ne faut pas confondre les pratiques culturales avec les systèmes agricoles. Une pratique culturale est une composante d’un système agricole. Le système agricole, quant à lui, inclut également les facteurs économiques et une grande variété de facteurs sociaux.

Plusieurs méthodes de culture sont utilisées en agriculture intensive (et dans d’autres types de systèmes agricoles), et ce, partout dans le monde. Celles-ci incluent :

• la monoculture;
• l’assolement (ou la rotation des cultures);
• la polyculture;
• la culture à relais;
• la culture intercalaire;
• la jachère d’été.

La production d’une seule variété culturale à la fois dans un champ est désignée comme étant une monoculture . Il y a plusieurs raisons pour pratiquer la monoculture. Le sol ou le climat peuvent être spécialement favorables à la production d’une culture particulière. En se spécialisant dans une seule culture, un producteur peut devenir un expert en la matière. Il est cependant difficile de devenir un expert lorsqu’on produit plusieurs cultures en même temps. Par conséquent, ce peut être avantageux économiquement de pratiquer la monoculture sur une ferme en particulier.

L’assolement  est une méthode d’exploitation des terres en vue de permettre la succession, à intervalles réguliers, de cultures variées sur une même parcelle. Biologiquement, l’assolement est plus utilisé que la monoculture. Cette méthode peut améliorer la fertilité du sol ainsi que sa structure et peut aider à contrôler les mauvaises herbes, les insectes et les maladies. C’est un type de culture qui peut donc réduire l’usage de fertilisants et de pesticides.

Dans les climats chauds avec suffisamment de précipitations, les agriculteurs pratiquent la polyculture  parce que deux cultures ou plus peuvent être produites et récoltées sur la même terre la même année. L’usage de cultures à croissance rapide, comme du blé de 110 jours, des patates de 100 jours et du riz de 120 jours, permet au producteur de produire trois cultures à l’intérieur de la même année. Une planification détaillée est requise pour que les cultures se développent durant la période la plus arrosée, de façon à optimiser les rendements, et qu'elles soient récoltées durant la période plus sèche.

La culture à relais  est la production d’une seconde culture dans un champ avant que la première culture soit récoltée. La seconde culture peut pousser plus lentement que la première, et de ce fait, le couvert de la première culture peut protéger la seconde durant les premiers stades critiques du développement. Une culture à relais qui connaît du succès nécessite une seconde culture qui n’est pas intolérante à l’ombre. Lorsqu’un agriculteur tente d’établir une culture fourragère pérenne, il sème communément une culture céréalière pour servir de culture de protection (ou culture-abri). Il sèmera ensuite une culture fourragère juste avant que la culture céréalière émerge. Pendant la première année, la culture céréalière contrôle les mauvaises herbes en plus de générer un produit. La culture fourragère se développe plus lentement et ne permet pas une récolte cette année-là. Elle est plutôt récoltée la deuxième année et les années subséquentes. Ce type de culture présente des avantages écologiques tels que la diminution de l’usage de pesticides pour lutter contre les insectes.

La culture intercalaire  est la production de deux espèces culturales ou plus dans le même champ selon un plan bien défini. Par exemple, le brome est communément planté en combinaison avec la luzerne dans les prairies de fauche de la Saskatchewan. Cette pratique améliore la qualité du fourrage et les besoins en azote sont réduits. La culture intercalaire procure une plus grande diversité biologique dans le champ. Il y a plus de chance que le produit résiste aux infestations d’insectes ou aux sécheresses s’il y a plusieurs espèces plutôt qu’une seule. Dans l’ensemble, on rapporte des hausses de rendement à la suite de l’implantation de la culture intercalaire. La première étude de cas de ce module discute des nombreux avantages de la culture intercalaire, dans un contexte d’agroforesterie, pour contrer les problèmes de dégradation des sols et autres problèmes environnementaux. Le site web du Centre mondial d’agroforesterie  démontre l’ampleur de cette initiative pour le développement durable des écosystèmes et des communautés rurales dans les pays en développement, notamment en Afrique et en Asie.

La jachère d’été  est un système cultural des prairies et milieux semi-arides dans lequel la terre n’est pas ensemencée pendant une saison de croissance complète. Pendant cette période, la pousse de la végétation est contrôlée. La terre peut être mise en jachère toutes les deux saisons de croissance ou selon des intervalles réguliers. Le but de la jachère est d’augmenter la teneur en eau du sol pendant la période sans culture. De ce fait, la culture subséquente aura accès à l’eau qui s’est accumulée dans le sol pendant la jachère et à l’eau qui tombera du ciel durant la saison de croissance de cette nouvelle culture. La plus grande disponibilité en eau donnera des rendements accrus. Le rendement des cultures est donc plus constant d’une année à l’autre, générant ainsi un revenu plus stable pour l’agriculteur. La jachère d’été permet également de mieux contrôler les mauvaises herbes et les maladies, alors qu’il est difficile de le faire dans un système de culture continue. Pendant la jachère d’été, il n’y a plus aucune racine dans le sol qui prélève l’azote. Ainsi, à mesure que la matière organique est décomposée, l’azote s'accumule dans le sol. La culture qui suit la jachère a donc accès à plus d’azote et ne requiert donc pas un amendement en fertilisants très important.

4.3.1 La gestion de la fertilité

À l’exception du carbone, les plantes absorbent les nutriments qu’elles requièrent par l’entremise des racines. Lorsque les plantes poussent sur une matrice artificielle comme celle utilisée dans une serre, tous les nutriments sont fournis par la fertilisation. Dans les champs agricoles, le sol est la plus importante source de nutriments. Si une culture nécessite plus de nutriments que le sol peut fournir, l’agriculteur considérera l’usage de fertilisants artificiels. Toutefois, les fertilisants sont souvent indisponibles, faute de réseaux routiers permettant leur transport dans les régions rurales, ou ils coûtent trop cher pour que les agriculteurs puissent les utiliser en Afrique ou dans d’autres pays en développement.

Les récoltes de légumes-graines et la luzerne ont de fortes teneurs en azote dans leurs tissus et ne sont donc généralement pas fertilisées en azote. Par l’entremise de bactéries (rhizobium) qui résident dans les nodosités des racines, ces cultures ont la capacité de capter l’azote atmosphérique pour répondre à leurs besoins. Bien qu’une importante proportion de cet azote soit exportée du champ pendant la récolte des grains et des matériaux de la plante, l’effet de cet ajout en azote est perçu pour les cultures subséquentes. Encore une fois, la venue de l’agroforesterie, laquelle est notre première étude de cas, est très prometteuse à cet égard.

Pour le maintien de la fertilité des sols, il est primordial de maintenir un niveau minimal de carbone (ou de matière organique). Nous élaborerons à la section 4.4 sur les méthodes écologiques qui permettent de maintenir les réserves de matière organique dans les sols.

Pour l’instant, voyons les principales propriétés physicochimiques du sol et le rôle fondamental de la matière organique pour le maintien de la productivité des cultures.

• Lisez le texte sur la matière organique dans les sols, traduit par le professeur responsable de ce cours, qui a été gracieusement offert par le professeur Tollefson (Département des sciences du sol, Université de la Saskatchewan). Le texte fait la démonstration de l’importance du carbone dans les sols comme source de bien-être pour les populations humaines (i.e. pour la viabilité des cultures). La matière organique est également nécessaire pour un environnement en santé. Accédez à ce texte en cliquant sur le lien suivant :

• De façon facultative, consultez le SoilWeb200  de l'Université de la Colombie-Britannique pour de plus amples informations à propos des constituantes du sol, du cycle des éléments nutritifs et du carbone, de la gestion de la fertilité ainsi que de la genèse et classification des sols.

4.3.2 La protection des cultures

L’entretien de la culture pendant sa croissance comprend la protection des plantes contre une série d’agents biologiques qui limitent la croissance et les rendements. Les mauvaises herbes sont toujours en compétition avec les cultures pour la lumière, l’eau et les nutriments et favorisent donc une perte de rendement des cultures. Parce qu’elles agissent comme hôte pour les insectes et les maladies, la qualité et les rendements des cultures sont souvent négativement affectés. Lorsque la croissance des plantes est limitée, le processus de véraison peut être aussi retardé. Pour un agriculteur, ces pertes se traduisent toutes en une perte de profit.

D’un point de vue écologique, les mauvaises herbes et les cultures sont les premières communautés de plantes dans la succession et le développement de l’écosystème. Un sol nu est une niche écologique qui possède une abondance de nutriments pour les plantes et de lumière pour la photosynthèse. Un agriculteur s’attend à ce que la nouvelle culture occupe complètement cette niche. L’écosystème naturel tente aussi d’occuper cette niche le plus efficacement possible.

L'un des objectifs de l'agriculteur est donc de réduire la compétition végétale en contrôlant la croissance des mauvaises herbes dans le champ. L’utilisation d’une semence pure est primordiale pour ne pas introduire d’autres mauvaises herbes dans le champ lors de l’ensemencement. La réduction à long terme des mauvaises herbes qui atteignent la maturité et déposent des graines viables sur le sol empêche leur prolifération et enraye la compétition. Les champs sélectionnés pour les cultures qui ne s’adaptent pas bien à la compétition devraient toujours être entretenus de façon à conserver une densité de mauvaises herbes relativement faible. L’utilisation des herbicides chimiques enraye les mauvaises herbes ou retarde leur croissance de façon à donner l’avantage à la culture. Les herbicides peuvent être non sélectifs ou bien sélectifs pour certaines espèces. Les herbicides non sélectifs sont toxiques pour une gamme importante de plantes. Les herbicides peuvent être incorporés dans le sol avant l’ensemencement (pré-émergent) ou appliqués directement sur la culture en croissance (post-émergent).

Les insectes mastiquent les parties des plantes ou sucent la sève qui coule dans les tissus végétaux. Un dommage semblable réduit la capacité photosynthétique et l’habilité de la plante à résister aux stress. Les dommages directs de la culture ainsi que la présence d’insectes et de défécations d’insectes réduisent également la qualité de la récolte. Les producteurs peuvent contrôler les dommages causés par les insectes en utilisant des cultivars résistants (s’ils sont disponibles). Un labour au moment opportun peut décourager les insectes de déposer leurs œufs ou bien enlever certaines sources de nourriture consommées par les ravageurs (par exemple, les sauterelles).

Certains agents biologiques sont aussi disponibles pour le contrôle des insectes. Les insecticides sont utilisés sur : (1) les semences pour protéger les semences en train de germer, (2) les cultures pour réduire les épidémies et (3) les cultures déjà récoltées et mises en entrepôt. Toutefois, la sélection adéquate des terres ainsi que la prévention de l’entrée des pestes dans le milieu sont les meilleurs moyens de défense.

Les champignons, les bactéries, les virus, les nématodes et les plantes parasitaires sont des exemples de maladies qui affectent les végétaux et les cultures. Ce sont là des parasites, c’est-à-dire des organismes qui vivent et se nourrissent à partir d’autres organismes. Certains peuvent survivre seulement en association avec un hôte vivant alors que d’autres peuvent survivre sur des hôtes morts ou vivants. Les cultures peuvent contracter des maladies dans les champs ou une fois qu’elles sont récoltées et entreposées. Il y a des fongicides qui se sont montrés très efficaces pour contrôler les maladies associées à la présence de champignons.

Il demeure que les bonnes pratiques agricoles sont essentielles pour contrôler les maladies chez les plantes. On peut éviter les problèmes en sélectionnant intelligemment les terres et les cultures qui ne permettront pas l’introduction des maladies. Bien qu’une espèce plus vigoureuse ne soit pas plus résistante aux maladies, elle est apte à mieux résister aux effets d’une maladie. Même avec une espèce vigoureuse, il y aura tout de même une perte de rendement. Toutefois, cette perte sera inférieure à celle d’une espèce moins vigoureuse.

La culture d’espèces résistantes est probablement le moyen le plus efficace pour contrecarrer les maladies. Cependant, ces espèces ne sont pas toujours facilement accessibles.

L’utilisation de diverses méthodes de contrôle et la rotation de ces différentes méthodes sont des stratégies de protection efficaces contre les maladies et les mauvaises herbes. Encore une fois, la rotation des cultures et des méthodes de contrôle prévient le développement de niches écologiques dans lesquelles les maladies sont résistantes et perdurent longtemps.

4.4 Les impacts de l’agriculture sur l’environnement

Le tableau suivant présente une comparaison générale entre un écosystème naturel et un écosystème agricole.

Tableau 4.3 Comparaison générale entre un écosystème naturel et un écosystème agricole

Les impacts environnementaux qui découlent de l’agriculture sont divers, notamment la perte de fertilité des sols par les cultures ou l’érosion, la pollution des eaux de surface (module 3 ), la perte du pouvoir de séquestration en carbone des écosystèmes, l’empreinte en CO₂ croissante et la perte de biodiversité engendrée par la conversion du paysage pour l’agriculture.

Un système ouvert a besoin de beaucoup d’énergie. La grande partie de cette énergie provient des combustibles fossiles et elle sert à assurer la préparation du sol (labour), la mise en terre des graines ou des plants, la fertilisation, l’entretien des cultures et la récolte. Les combustibles fossiles polluent (ils sont la cause principale du réchauffement climatique) et ne sont pas renouvelables. Certaines cultures sont moins énergivores que d'autres comme vous le constaterez dans le prochain article.

• Lisez l’article scientifique de M. J. Groom et coll. (2008) sur le potentiel des grandes cultures bioénergétiques pour séquestrer le carbone et conserver la biodiversité : Groom, M. J. et coll. 2008. Biofuels and biodiversity : Principles for creating better policies for biofuel production. Conservation Biology 22 : 602-609. Accédez à cet article en utilisant la Réserve électronique du cours  de la bibliothèque de l'Université TÉLUQ.

La conversion des terres pour l’agriculture favorise la baisse des contenus en carbone dans les sols. Par l’action des microorganismes, le carbone dans les sols est décomposé et volatilisé vers l’atmosphère, un phénomène de rétroaction positif pour le réchauffement climatique. Nous en avons discuté brièvement dans le texte du professeur Terry Tollefson sur les propriétés physicochimiques des sols. Des techniques en agriculture existent pour maintenir les niveaux originels de carbone dans les sols, voire l’augmenter, avant la conversion. Nous en parlerons dans la prochaine section.

La récolte favorise l’exportation des nutriments contenus dans la biomasse. Il y a aussi perte des nutriments par lessivage  lors de la période sans croissance végétale importante. On dit que c’est un système ouvert quant aux flux de nutriments parce que la rétention des nutriments dans le système est faible. Les nutriments exportés doivent donc être remplacés pour assurer la fertilité à long terme du site. À l’opposé, un écosystème naturel est complètement fermé, ne nécessite aucun apport externe (humain) et n’enlève pas les nutriments de façon permanente. Les nutriments sont plutôt recyclés et demeurent dans l’écosystème. C’est le cas typique d’une forêt tropicale humide supportée par des sols pauvres. Dans ce cas, les éléments sont efficacement utilisés (aérosols et particules sèches captées par les feuilles des arbres, récupération des nutriments dans la litière en décomposition, racine en profondeur pour enrayer les pertes par lessivage) pour assurer la croissance des plantes (et des arbres).

Figure 4.2 Les cycles biogéochimiques en forêt, en agroforesterie et en agriculture.

Source : P.K. Nair. 1984. Soil productivity aspects of agroforestry. ICRAF, Nairobi, Kenya. 85 pages.

La viabilité à long terme des écosystèmes agricoles est discutable, particulièrement si les nutriments perdus lors de la récolte ne sont pas adéquatement remplacés, et si la fertilisation se fait par l’entremise de ressources non renouvelables qui deviendront bientôt rares et chères.

• Lisez l’encadré BOX 26.2, pages 765 et 766, tiré du chapitre 26 du volume 1 du MEA  au sujet des taux d’appauvrissement des sols africains, faute de l’usage de pratiques appropriées pour préserver l’intégrité des sols.

La viabilité à long terme des écosystèmes agricoles est aussi discutable si aucun aménagement n’est fait pour contrer les problèmes d’érosion des sols. Plusieurs régions du monde ont connu la sécheresse et d’intenses périodes d’érosion. C’est le cas du Sahel et du nord de l’Afrique où la combinaison de pressions démographiques, l’élevage intensif, l’agriculture ainsi que les sécheresses ont mené à de vastes problèmes d’érosion. De ce fait, le désert a pris de l'expansion depuis 30 à 40 ans.

• Lisez l'article scientifique de K. F. Benbrahim (2004) sur la désertification actuelle de la région marocaine. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

• Lisez aussi l'article scientifique de de N. Dalila et B. Slimane (2008) sur la désertification actuelle de la région malgérienne. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

D’autres régions, riches en forêts, connaissent de graves problèmes d’érosion hydrique. Les photographies ci-dessous montrent des problèmes de glissements de terrain et d’érosion des sols au Madagascar. Ce phénomène lié à la déforestation des terres dans les hauts de versant entraîne des déséquilibres hydrologiques qui forment des ravines et causent des torts aux sols agricoles en bas de versant.

Photo 4.1 Vue aérienne de glissements de terrain au Madagascar par l'érosion hydrique. Les glissements sont de couleur jaunâtre sur le fond des montagnes rougeâtres au centre de la photo, le long des versants les plus abruptes.

Source : WildMadagascar .

Photo 4.2 Exemple d'érosion des sols en Afrique.

Source : World Wildlife Fund .

De grandes quantités de sédiments sont transportées dans les océans. Le phénomène de siltation est problématique pour la santé des écosystèmes côtiers, incluant les récifs de corail.

Photo 4.3 Remplissage de limons (siltation) dans les rivières du Madagascar. Les sédiments en jaune sur la photo, remplissent graduellement le lit de la rivière.

Source : WildMadagascar .

Un écosystème agricole qui n’est pas aménagé adéquatement est une source de pollution importante. Par exemple, le ruissellement de surface peut contenir des pesticides et des herbicides ainsi que des nutriments en excès comme l’azote et le phosphore (voir l'eutrophisation des écosystèmes aquatiques au module 3 ).

Comme mentionné précédemment, l'agriculture a un impact important sur la biodiversité. Le fonctionnement et la structure plus complexes des systèmes naturels favorisent davantage la biodiversité que les systèmes agricoles. Michel Griffon (2002), directeur scientifique du CIRAD, mentionne que le maintien de la biodiversité dans le cadre de la lutte contre les ravageurs, les maladies et les changements climatiques est grandement avantageux :

« La présence dans des écosystèmes de pools d’espèces liées de manière complexe avec le milieu donne à ces écosystèmes des propriétés intéressantes: capacités de recyclage et de limitation des pertes de nutriments, résistance aux perturbations, haute productivité. Au fur et à mesure que les connaissances avancent, on sera en mesure de préciser comment, en agissant sur la biodiversité, on pourra contribuer à l’amélioration de la productivité et à la résistance des écosystèmes aux chocs climatiques ainsi qu’aux maladies et aux ravageurs. »

Le maintien de la biodiversité dans les systèmes agricoles présente donc plusieurs avantages. La biodiversité forme, en fait, la base biologique de la sécurité alimentaire mondiale. Dans le module 5 , nous discuterons plus en détail des impacts de l’agriculture sur la biodiversité (biote dans les sols, espèces pollinisatrices, prédateurs des insectes ravageurs, etc.) et des modes culturaux pour la préserver.

Considérant l'augmentation de la population humaine et de l'amélioration du niveau de vie dans quelques pays en développement, l’expansion de l’agriculture moderne atteindra des superficies impressionnantes partout sur le globe. Par conséquent, d’autres paysages naturels seront convertis à l’agriculture, augmentant ainsi les impacts sur l’environnement.

• Lisez l’article de D. Tilman et coll. (2001) sur le devenir de l’agriculture intensive dans le monde et sur l'augmentation des stress environnementaux : Tilman, D. et coll. 2001. Forecasting agriculturally driven global environmental change. Science 292 : 281-284. Accédez à cet article en utilisant la Réserve électronique du cours  de la bibliothèque de l'Université TÉLUQ.

4.5 Les adaptations et les stratégies de développement durable en agriculture dans un contexte de changements planétaires

Depuis le milieu du vingtième siècle, la population a augmenté d’environ 3 milliards et ce sont les biotechnologies qui ont permis d'augmenter la production agricole pour assurer la sécurité alimentaire des populations. Les scientifiques ont révolutionné le monde de l’agriculture en y introduisant des variétés donnant des rendements extraordinaires et résistant aussi aux ravageurs et aux maladies. Ce bond technologique a été qualifié par les historiens de la science de « Révolution verte ». Toutefois, cette révolution est terminée. Après des décennies, on observe une baisse des rendements de nombreuses cultures et l’introduction de problèmes environnementaux très graves étant donné l’usage nécessaire de fertilisants, d'herbicides et de pesticides. Pour assurer la sécurité alimentaire d’une population qui augmentera de quelques milliards durant les cinquante prochaines années, les scientifiques s’entendent qu’il faut développer des approches respectueuses pour l’environnement. Ces nouvelles approches en agriculture sont basées sur des concepts d’écologie intensive qui assureront l’intégrité et la résilience des écosystèmes.

• Lisez l'article de M. Griffon sur la « Révolution doublement verte ». Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

Telle qu'elle est présentée par M. Griffon, la Révolution doublement verte compte une multitude d’approches pour protéger les cultures contre les plantes compétitrices, les ravageurs et les pestes sans l’usage abusif d’herbicides, d’insecticides et de pesticides, pour préserver la fertilité des sols sans avoir recours à beaucoup de fertilisants, et pour maximiser les apports en eau. Nous nous attarderons ici aux méthodes de protection des cultures et à la saine gestion des sols et des cycles biogéochimiques.

Des solutions alternatives aux pesticides sont recherchées pour réduire les risques de contamination des cultures par les ravageurs et les maladies. Au cours des dix dernières années, les scientifiques ont donc cherché à concevoir des stratégies phytosanitaires fondées sur une gestion écologique des populations et des peuplements. Ces stratégies sont déployées autant à l’échelle locale de l’exploitation qu’à l’échelle du paysage.

• Lisez l’article de synthèse de M. de Kouassi (2001) sur la lutte biologique comme approche préventive de la protection des cultures. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

La matière organique est à la base d’un sol stable (une bonne structure) qui peut résister à l’érosion par le vent et l’eau. Nous avons vu à la section 4.3.1 que le niveau de fertilité et la capacité de rétention de l’eau d’un sol augmentent à mesure que sa teneur en carbone augmente. Nous savons donc qu’il est primordial de bien gérer les contenus en carbone dans les sols pour assurer un rendement optimal et soutenu des cultures. Les techniques intensives en agriculture, incluant les labours, ont favorisé la baisse des réserves en carbone depuis le milieu du vingtième siècle. Cependant, des approches simulant davantage le fonctionnement des écosystèmes naturels ont le potentiel de préserver, voire d'accumuler, le carbone dans les sols. Si ces approches écologiques favorisent en effet l’accumulation du carbone dans les sols, elles peuvent non seulement assurer le rendement des cultures à long terme, mais aussi potentiellement profiter aux agriculteurs en leur rapportant des revenus supplémentaires par l’entremise de la vente de crédits de carbone.

• Lisez l'article (une méta-analyse) de D. Murty et coll. (2002) sur les impacts du défrichement des terres sur les contenus en matière organique dans les sols : Murty, D. et coll. 2002. Does conversion of forest to agricultural land change soil carbon and nitrogen. Global Change Biology 8 : 105-123. Accédez à cet article en utilisant la Réserve électronique du cours  de la bibliothèque de l'Université TÉLUQ.
• De façon facultative, vous pouvez lire le rapport très complet de l'Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture sur l'importance d'une saine gestion du carbone dans les différents types de sols (forestiers, agricoles, prairies et pâturages). Cette lecture est longue mais mérite votre attention complète pour bien comprendre l'enjeu pour une agriculture durable partout dans le monde. Accédez à ce rapport en cliquant sur le lien suivant :

Plusieurs programmes de certification pourraient guider les agriculteurs locaux des pays en développement vers une agriculture durable. Malheureusement, plusieurs pays en développement ont indiqué qu’ils considèrent la certification environnementale comme un obstacle technique au commerce. Toutefois, il est très probable que cette approche de développement serait très positivement reçue par les consommateurs des pays industrialisés.

• Lisez l’article de R. Audet (2004) sur la certification de l’agriculture comme approche de développement durable en Afrique. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

Plusieurs produits provenant des pays africains et de l’Amérique latine peuvent être aujourd’hui labellisés. La certification du café , par exemple, prend différentes formes selon l’organisme en cause. Entre autres, la certification de la Rainforest Alliance pour une agriculture durable  est intéressante parce qu’elle englobe une partie des composantes dont nous avons traité dans ce module et que nous verrons dans le suivant, soit la biodiversité.

• Évaluez rapidement la norme du Rainforest Alliance pour l’agriculture durable. Accédez à la norme en cliquant sur le lien suivant (cliquez sur le lien « Norme pour Agriculture Durable, Juillet 2010 ») :

Les normes agricoles peuvent aussi être élaborées pour les besoins locaux parce que les conditions qui régissent les différentes exploitations divergent d’un pays à l’autre ou d’une région à l’autre. Par exemple, la production de cacao ne se fait que dans des conditions hydroclimatiques très spécifiques. En Afrique, la Côte d’Ivoire est un pays où les plantations de cacao sont possibles, et de ce fait, la Rainforest Alliance a développé des normes environnementales spécifiques de ce mode de production pour le pays. La même chose s’est faite pour les plantations de bananes et d’ananas aux Philippines. Mais comme le mentionne R. Audet (2004), il faudrait que des initiatives de certification environnementale émergent des pays en développement. Pour ce faire, il y a des défis importants à relever.

4.6 Les études de cas

Les quatre études de cas choisies vous permettront d'étudier plus en profondeur les bienfaits de l'agroforesterie pour le maintien de la fertilité des sols et le contrôle de l'érosion en Afrique et en Asie, la lutte biologique pour le contrôle des ravageurs dans les plantations de coton en Afrique et l'introduction de lentilles riches en sélénium dans le régime des populations au Bangladesh pour contrer les problèmes d'intoxication à l'arsenic associés à l'eau.

4.6.1 L’agroforesterie en Afrique pour la diversification des cultures et la hausse de la production agricole

Dans la culture itinérante ou l’agriculture sur brûlis, la longueur de la période de culture et de jachère dépend des conditions édaphiques et climatiques locales ainsi que des pressions démographiques. Dans certaines régions où les populations sont denses, pratiquement aucune communauté écologique n’est vierge. Tout le territoire a été éclairci et cultivé à un moment donné, il n’y a pas très longtemps. À mesure que la population augmente, la pression exercée par l’agriculture itinérante sur l’environnement devient de plus en plus grande. La longueur entre la période de jachère et de culture devient plus courte et les sols précédemment considérés marginaux pour l’agriculture sont maintenant cultivés.

• Lisez l’article de P. Jouve (2004) à ce sujet. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

Ailleurs, la culture du maïs ou d’autres cultures prennent une forme très similaire à l’agriculture intensive moderne. Encore une fois, cette agriculture est associée à de multiples problèmes environnementaux comme l’appauvrissement des sols. Les sols sont naturellement pauvres. Faute de fertilisants ou du manque de moyens financiers pour s’en procurer (les fertilisants sont cinq à six fois plus chers en Afrique qu’en Europe ou en Asie), la productivité des cultures baisse d’année en année. Le pourcentage des personnes souffrant de la faim a diminué de plus de la moitié depuis quarante ans malgré le fait que la population a continué d’augmenter. C’est un signe encourageant.

Toutefois, le nombre de personnes souffrant de la faim a doublé dans la région subsaharienne depuis les derniers trente ans. Dans la ceinture extensive de production de maïs dans l’est et le sud de l’Afrique, 12 millions de fermes (0,3 à 3 hectares chacune) supportent environ 60 millions de personnes. Par exemple, au cours d'une année normale, 90 % des familles productrices de maïs en Zambie souffrent de la faim pendant 3 à 4 mois. Ceux qui n’exploitent pas la terre souffrent encore davantage.

L’agroforesterie est reconnue depuis longtemps comme un moyen efficace de réhabilitation et de conservation des terres. Toutefois, cela ne veut pas nécessairement dire que les paysans investiront dans ce mode de production agricole. Il sera nécessaire d’avoir des réformes agricoles et le support des communautés concernées. Il faudra aussi faire la démonstration qu’un agriculteur peut obtenir un revenu plus élevé en préservant l’intégrité de sa terre. Dans l’est et le sud de l’Afrique, plus de 100 000 ménages utilisent maintenant l’agroforesterie comme moyen de fertilisation des terres. Ces pratiques sont généralement adoptées par les familles les plus pauvres. Le Centre mondial d'agroforesterie  tente aujourd’hui de transmettre ces technologies simples aux 12 millions de fermes de ces différentes régions africaines. Les défis quant au transfert technologique sont toutefois de taille et la distribution des semences est laborieuse. Mais les temps changent et les investissements des pays industrialisés peuvent aider au développement d’une agriculture durable par l’entremise de l’agroforesterie.

• Lisez l'article de R. J. Vandenbeldt (1992) sur les différents systèmes agroforestiers dans les tropiques semi-arides ainsi que l'article de P. A. Sanchez et C.A. Palm (1996) sur le recyclage des éléments nutritifs dans les systèmes agroforestiers. Accédez à ces articles en cliquant sur les liens suivants :

4.6.2 L’agroforesterie pour la protection des ressources biophysiques (les sols)

Nous avons étudié précédemment les causes principales de l’érosion des sols par l’eau et le vent en Afrique du Nord et dans le Sahel. Cette problématique est fréquente un peu partout sur le globe. Par exemple, le Midwest des États-Unis et les prairies canadiennes ont été les lieux de nombreuses tempêtes de poussière au cours des années 30. Ces tempêtes ont été causées par des sécheresses répétitives en combinaison avec une mauvaise gestion des terres, notamment un labourage intensif, une suppression de la végétation naturelle et d’un couvert de matière organique et l’absence de jachère. Les meilleures conditions étaient réunies pour causer des phénomènes intenses d’érosion par le vent.

Des images impressionnantes de ce que les Américains ont appelé les Black Blizzards  sont également disponibles. Aujourd’hui, de saines pratiques agricoles, tels le semis direct sans labour et l’établissement de haies brise-vent, assurent une bonne qualité de l’air dans cette région du monde. Des organismes gouvernementaux comme le Centre de développement de l'agroforesterie  ont été mis en place pour mener des recherches sur les designs de brise-vent les plus appropriés et coordonner l’établissement de ces brise-vent à l’échelle du paysage.

Cependant, d’autres régions du monde comme le Sahel, d’importantes surfaces en Chine et quelques parties de l’Australie (autour de l’important bassin hydrographique de la rivière Murray) commencent à vivre le même phénomène. La Chine, de par la conversion des terres pour l’élevage intensif depuis les années 60, connaît d’importantes tempêtes de poussière.

• Lisez comment l'agroforesterie en Mongolie intérieure réussit à enrayer les problèmes d’érosion des sols. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

Cliquez sur ce lien pour ceux et celles qui ne connaissent pas bien la géographie de la Mongolie intérieure .

• De façon facultative, vous pouvez lire l'article de C. L. Bielders et coll. (2004) à propos des différentes méthodes de lutte contre l’érosion par le vent, notamment l’agroforesterie et les brise-vent au Sahel. Accédez à ces articles en cliquant sur les liens suivants :

4.6.3 Les stratégies de lutte biologique dans les cultures cotonnières africaines

Les cultures de coton représentent une très importante production, mais la liste des ravageurs du cotonnier est particulièrement longue. Si les cultures sont infestées, les rendements et (ou) la qualité de la fibre peuvent diminuer de façon importante. On a utilisé longtemps les insecticides pour réduire le problème, mais les ravageurs sont de plus en plus résistants, et de ce fait, des techniques de lutte biologique, jugées plus viables pour l’environnement, commencent à progresser.

• Lisez les articles de M. Vaissayre et coll. (2006) et de J.-P. Deguine et P. Ferron (2004) sur le contrôle des ravageurs dans les cultures cotonnières paysannes en Afrique subsaharienne. Accédez à ces articles en cliquant sur les liens suivants :

4.6.4 La promotion des interactions entre l'arsenic et le sélénium pour améliorer la santé des Bangladeshis

Les eaux souterraines du Bangladesh sont naturellement contaminées par l’arsenic, un élément toxique pour les humains lorsqu’il est absorbé en trop grande quantité. Les populations touchées sont très nombreuses et les problèmes de santé très graves.

• Lisez l'article de A. H. Smith et coll. (2000) à propos des caractéristiques des eaux souterraines au Bangladesh et des conséquences sur la santé humaine. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

Malheureusement, les solutions pour remédier aux problèmes coûtent cher et ne sont donc pas accessibles pour toutes les communautés. Heureusement, la science propose de nouvelles pistes de solutions, incluant des lentilles riches en sélénium pouvant potentiellement enrayer les effets toxiques de l’arsenic lorsqu’elles sont intégrées à la diète de la population.

• Lisez l'article de S. Landry à ce sujet, qui lui a mérité la Bourse Fernand-Séguin, un prix de journalisme scientifique décerné par l'Association des communicateurs scientifiques du Québec et la Société Radio-Canada. Accédez à cet article en cliquant sur le lien suivant :

• De façon facultative, vous pouvez visionner une vidéo  sur les recherches de chercheurs de l’Ouest canadien travaillant sur ces lentilles magiques en cliquant sur ce lien.
• De façon facultative, vous pouvez visionner une autre vidéo  sur la source des problèmes de contamination des puits au Bangladesh en cliquant sur ce lien.

Référence

Griffon, M. 2002. Révolution verte, Révolution doublement verte. Quelles technologies, institutions et recherche pour les agricultures de l'avenir? Mondes en développement 117 : 39-44.