L'AGRICULTURE
BRÉSILIENNE
DES FRONTS
PIONNIERS
L. SEGUY, S. BOUZINAC CIRAD-CA, CP 5 0 4 a / c Tasso de Castro A g e n cia Central 7 4 0 0 1 - 9 7 0 G o iâ n ia , G o iá s, Brésil A. TRENTINI C oop era tiva COOPERLUCAS, CP 3 1 , Lucas d o Rio Verde, CEP 7 8 4 5 5 - 0 0 0 , M a to Grosso, BrésilN. A. CORTES EMPAER, CP 2 2 5 , CEP 7 8 0 7 0 , C u ia b a , M a to Grosso, Brésil
D
ans les pays tropicaux en développement,
l'évolution rapide des conditions
socio-économiques et la dégradation
des ressources naturelles, en particulier la fertilité
des sols, remettent constamment en question
les systèmes de production agricole.
Or, les choix techniques des producteurs constituent
un élément clé de l'implantation durable
d'une agriculture à la fois productrice de denrées
alimentaires essentielles, rentable et respectueuse
de l'environnement.
Pour une région donnée, la recherche agricole
appliquée doit donc porter sur quatre principaux
domaines :
- l'aménagement de l'espace rural, pour une meilleure
gestion des terroirs agricoles ;
- la création de systèmes de culture adaptés
à un certain nombre de situations économiques,
agronomiques ou écologiques, existantes ou prévisibles ;
- la restauration, lorsqu'elle est nécessaire,
et la préservation de la fertilité des sols cultivés,
selon des itinéraires techniques à la fois accessibles
aux agriculteurs et compatibles avec des conditions
économiques le plus souvent contraignantes
ou fluctuantes ;
- la mise au point de systèmes d'aide à la décision,
prenant en compte les risques climatiques
Face à ces objectifs, les réalisations expérimentales
doivent en permanence tenir compte de la diversité
de l'environnement naturel et du milieu social
et économique auxquels elles sont destinées.
La démarche agronomique présentée ici, appelée
méthode de création-diffusion, comporte trois volets
dont les résultats sont interdépendants
et évolutifs : l'approche opérationnelle
du fonctionnement des systèmes de culture existants,
la création et la diffusion de nouveaux systèmes
de production agricole. Ces trois volets sont abordés
de façon simultanée, avec la participation active
des agriculteurs et des agents du développement local.
Cette démarche a été appliquée en particulier
au petit paysannat du nord du Brésil
et à l'agriculture pionnière motorisée des savanes
humides brésiliennes. Elle a donné, dans ces milieux,
des résultats tangibles, créant une motivation forte
des producteurs.
Les principes de cette démarche sont exposés
dans un premier article intitulé La méthode
de création-diffusion agricole. Les deux articles
qui suivent — La gestion de la fertilité
par le système de culture et Le semis direct,
un mode de gestion agrobiologique des sols —
présentent les résultats obtenus au Brésil
en matière de gestion des sols et des cultures
et montrent l'intérêt de systèmes mécanisés
fondés sur la gestion des rotations en semis direct.
Remerciements
Les auteurs remercient tous les partenaires qui ont contribué et qui contribuent toujours à la diffusion continue des modes de gestion des sols au Brésil :
• M U N E FU M E MATSUBARA, propriétaire de la Fazenda Progresso, promoteur et soutien financier de la recherche ;
• les collègues du C N P A F /E M B R A P A de G o iâ n ia , qui ont travaillé avec ces méthodes ; • la coopérative COOPERLUCAS de Lucas d o Rio Verde, support de la recherche dans les cerrados ;
• l'équ ip e de recherche-développement de l'EMPAER-MT ;
• la coopérative C O M IC E L de Sinop, base de la recherche en zone de forêt et, plus spécialement, l'agronom e JORGE KAM ITAN I et les agriculteurs VALDIR etJADIR TAFFAREL, HAROLDO GAR C IA et fils ;
• la préfecture de Sinop et en particulier monsieur le préfet A N T O N IO C O N T IN I pour son ap pui constant et sa vision exceptionnelle de la recherche
et du développem ent régional ;
• ANTERO G O N Ç A LV ES C . DUARTE (RHODIA A G R O , tutelle de l'intervention du CIRAD dans le secteur privé brésilien), J O H N lANDERS |APDC, G oiás] et TSUIOSHI Y A M A D A (POTAFOS) pour leur active participation à la diffusion des résultats.
C e dossier a été préparé grâce à la collaboration de C . FOVET-RABOT (CIRAD-CA, M ontpellier, France).
I. La méthode
de création-diffusion
agricole
La démarche de création-diffusion, élaborée
dans différentes régions du Brésil, a pour but essentiel
de proposer aux agriculteurs des systèmes
de culture compatibles avec un développement agricole
durable. Simultanément, elle produit des connaissances
sur les relations entre les hommes et les milieux
qu'ils exploitent. Elle vise en première approche
la résolution de problèmes immédiats
formulés par les agriculteurs ou mis en évidence
par un diagnostic initial. Elle offre enfin
des perspectives de développement à plus long terme,
qui intègrent les meilleurs modes de gestion
de l'espace rural et des sols.
L
a démarche de création-diffusion est d'abord ascendante. L'analyse des systèmes de p ro d u c tio n régionaux est possible grâce à un diagnostic in itia l de situation qui permet d 'id e n tifie r les blocages de tous ordres (SEGUY et al., 1991 ; SEGUY et BO U Z IN A C , 1994). La recherche est ensuite c o n d u ite avec une im p lic a tio n des acteurs — agricu lteu rs, vulgarisateurs, chercheurs, planificateurs — dans l'é la b oratio n et la diffusion de nouveaux systèmes de production. Trois étapes sont étroitem ent imbriquées (figure 1-1) : - un diagnostic rapide de situation ;- la création de référentiels techniques évolutifs, couplée à une acquisition permanente de connaissances, par la mise en place d'unités expérimentales de longue durée dans lesquelles interviennent les agriculteurs ;
- la d iffu s io n de te c h n o lo g ie s se ra p p o rta n t à des thèm es isolés (variétés, fumures, pesticides, techniques culturales, etc.) ou à des itinéraires techniques c o n c e r n a n t u n e c u lt u r e , des sy s tè m e s de c u lt u r e e t les a s s o le m e n ts correspondants.
création-diffusion agricole
\'e*Per''•\mentation
1- Diagnostic
Diagnostic initial technique, économique et social
systèmes de production agricole, milieu physique, milieu humain
Diagnostic des facteurs limitants et des points forts
2- Acquisition des références Choix des unités expérim entales
par chercheurs, agriculteurs
et agents du développement ; ces unités sont le support de la recherche, de la création et de la diffusion, où les essais sont réalisés par les agriculteurs eux-mêmes en collaboration avec les conseillers agricoles et les chercheurs
Deux types de référence
- obtention de références thématiques par produit (variétés, pesticides, engrais...) - essais de longue durée
sur des systèmes de culture à adapter à la région
et permettant de fixer l'agriculture
Recherche d'explications
scientifiques des processus biologiques,
physico-chimiques mis en jeu à court, moyen et long termes (indicateurs de fertilité, parasitisme...)
-^aite/rie,
5- Vulgarisation et diffusion Innovations
systèmes de culture et assolements régionaux, thèmes techniques simples
Feed-back vers les unités expérim entales
diagnostic continu et suivi-évaluation, permettant l'amélioration constante des recherches
Formation des agriculteurs
et des acteurs du développement
3- Présentation et utilisation des résultats
Présentation des résultats
en fiches techniques par culture et par système de culture
(calendrier, travaux, coûts, rendements...)
M odélisation du fonctionnement
agronomique et économique des systèmes de culture
Simulation des goulots
d 'étranglem ent et des points forts
(matériel, temps, coût) à partir d'hypothèses techniques et économiques régionales (prix, type de matériel)
4 - Produits et stratégies Choix et prévision des systèmes
et des assolements adaptés aux problématiques
régionales (fertilité des sols, contraintes économiques, utilisation rationnelle de la main-d'œuvre et du matériel) :
quels sont les systèmes les plus stables permettant à l'agriculteur la meilleure gestion des risques climatiques et économiques ?
Scénarios de production agricole régionale
Outils d 'a id e à la décision
télédétection, logiciels de pilotage, indicateurs de pilotage agro-techniques et économiques
Possibilités d'extension et de généralisation
des résultats à d'autres régions
Méthodologie de travail
en recherche-développement
Figure 1-1. Démarche de mise au point des systèmes de culture selon la méthode de création-diffusion.
Les systèmes de culture sur l'unité expérimentale de la Fazenda Progresso (Lucas do Rio Verde, Etat du Mato Grosso).
Un concept
de recherche
en milieu paysan
La m é th o d e de c r é a t io n - d iff u s io n fa it p a rtie des m o d è le s de re c h e rc h e agronomique fondés sur l'expérimentation en milieu paysan, dont une revue a été faite par T R IO M PH E (1989). D ifférents p rin c ip e s d 'e x p é rim e n ta tio n en m ilie u paysan o n t été d é v e lo p p é s d e p u is les années 80 par des é qu ip e s p lu rid is c ip lin a ir e s de n o m b re u x pays. A ce titre , la m é th od e de c ré a tio n - diffusion se caractérise par trois particularités que l'on retrouve, de façon isolée ou associée, dans d'autres modèles. Tout d'abord, l'intervention expérimentale a lieu en m ilieu réel, mais en conditions de réalisation contrôlées. Les objectifs des expérimentations évoluent au fur et à mesure de la résolution des problèmes posés. En deuxième lieu, l'expérimentation porte sur des itinéraires techniques et des systèmes de c u ltu r e c o n ç u s à p a r tir des systèmes tr a d itio n n e ls et susceptibles d 'a m é lio re r ces derniers à co urt terme et également à plus long terme. Enfin, la participation des agriculteurs est décisive aussi bien pour les tâches et les responsabilités qui leur sont confiées que pour les risques qu'ils a ccep ten t d'assum er. Il est tenu c o m p te en p rio rité de leur é v a lu a tio n des itinéraires techniques proposés. Une approche prenant en compte le système de c u lt u r e a été d é v e lo p p é e par q u e lq u e s é q u ip e s , de fa ç o n s e n s ib le m e n t d iffé r e n te . Par e x e m p le , p o u r l'IR R I (Z A N D S T R A , 1 97 9), la c r é a tio n de nouveaux systèmes de c u ltu re est e ssentiellem ent raisonnée
selon les contraintes du m ilieu physique. En revanche, dans la démarche de l'O R S TO M en Côte d 'Iv o ire (FILLONEAU et al.,
1983 ; FILLONEAU, 1986), les stratégies paysannes constituent un élément de construction des systèmes de culture. C'est aussi le cas des recherches menées par l'INA-PG (MEYNARD, 1985), q ui p re nn en t en co m p te de m u ltip le s c o n train tes — d 'o rd re économ ique, logistique, organisationnel — comm e facteurs de l'élaboration du rendement au sein des systèmes de production. La m éth od e de c ré a tio n -d iffu s io n s 'a p p u ie sur un d is p o s itif expérim ental à plusieurs étages, autorisant une mise au point co ntin ue et globale des systèmes de culture. A utrem ent dit, il n'est pas que stion de d iss o c ie r les facteurs ou les élém ents techniques, mais au contraire de respecter le système dans son ensemble, tel que le co nçoit l'agriculteur.
La méthode de création-diffusion possède un atout particulier. Dans la mise en place du dispositif, elle n'intègre pas seulement les aspects agronom iques, mais aussi l'ensem ble des facteurs s o c io - é c o n o m iq u e s : c a p a c ité et f l e x i b i l i t é d 'e m p lo i des m a c h in e s , te m p s de t r a v a i l , m a i n - d 'œ u v r e , c o û ts de production, marges dégagées, circuits com m erciaux, crédits... L'étude s o c io -é c o n o m iq u e réalisée lors du d ia gnostic rapide c o n d u it à des conseils ou à une p la n ific a tio n intéressant les agriculteurs. Ce p o in t de vue est également souligné dans les recherches en m ilieu paysan du C IM M Y T (1985). Il résulte de la m éthode de créa tion -d iffu s io n une analyse pragm atique, qui élim ine un grand nombre de systèmes de culture valables sur le p la n a g r o n o m i q u e , m a is in a d a p t é s au c o n t e x t e s o c ia l, c o m m e r c ia l ou p o litiq u e du m o m e n t. Il est aussi p os s ib le d'évaluer l'im pa ct des innovations sur le système de production ré g io n a l et, ce fa is a n t, d 'a b o u t i r à une m o d é lis a tio n des
c o n d itio n s d 'a p p lic a tio n et de réussite. N oton s que cette é v a lu a tio n reste cependant incom plète car il faudrait, en théorie, pouvoir rendre compte de tous les facteurs lim ita nts et des interactio ns mises en jeu (SANDERS et ROTH, 1985).
I
Agrk
CIRAD : Centre de o CNPAF : Centre natii brésilien) basé à Goi Coopératives du cen Sinop.
CIMMYT : Centro Inl EMAPA : Institution < EMATER : Organismi EMBRAPA : Empresa EMPAER : Entreprise IAPAR : Institut de re INA-PC : Institut nati IRRI : International R Groupe MAEDA : pn ORSTOM : Institut fr Préfectures : Sinop ei RHODIA AGRO : fil SULAMERICA ACRC VARIG AGROPECU/
création-diffusion a g rico le
La diffusion des nouvelles techniques dans le m ilieu agricole constitue ainsi un p oint clé : c'est à la fois un gage de succès pour la recherche appliquée et un m o y e n e ffic a c e d 'a ju s te r en p e rm a n e n c e les m é th o d e s et les th èm es de re c h e rc h e . A ce titre , la m é th o d e de c r é a tio n - d if fu s io n , c o n s id é ra n t les producteurs com m e des partenaires de première importance, se situe bien dans la lig n e des in t e r r o g a tio n s a c tu e lle s de la r e c h e r c h e a g r o n o m iq u e sur l'approche des systèmes agraires (SEBILLOTTE, 1996).
stitutions, partenaires ou intervenants
cités dans les trois articles
eur pilote, promoteur de la recherche régionale : M . M U N E F U M E MATSUBARA, opriétaire de la Fazenda Progresso. C'est sur sa propriété et à son initiative que l'unité de recherche de Lucas do Rio Verde a été installée et financée.
jération internationale en recherche agronomique pour le développement (France).
il de recherches sur le riz et le haricot de l'EMBRAPA (Institut de recherches agropastorales fédéral a.
nord du Mato Grosso : COOPERLUCAS à Lucas do Rio Verde ; COOASOL à Sorriso ; COMICEL à îacional de M ejoram iento de Maíz y Trigo (Mexico, Mexique),
recherches agropastorales de I' Etat du Maranhão, située à São Luis, e vulgarisation brésilien,
asileira de Pesquisa Agropecuária (Brésil).
recherche et de vulgarisation de I' Etat du M ato Grosso, située à Cuiaba. arches agronomiques de l'Etat du Paraná,
al agronomique Paris-Grignon (France). Research Institute (Philippines).
ier producteur privé de coton, situé à Ituverava dans l'Etat de São Paulo, pais de recherche scientifique pour le développement en coopération (France). ¡rriso.
: brésilienne de RHONE POULENC, située à São Paulo.
filiale agro-pastorale de la société d'assurance brésilienne SULAMERICA, située à Rio de Janeiro. A : filiale agropastorale de la compagnie aérienne brésilienne VARIG, située à Rio de Janeiro.
Mise en œuvre
de la création-diffusion
Contexte et objectifs
La démarche de création-diffusion, qui est une démarche de recherche-action, s 'in s p ir e des p ra tiq u e s paysa nn es obse rvé es lo c a le m e n t. C e lle s -c i sont re p ro d u ite s dans les unités e x p é rim e n ta le s , où elles servent de référence p e r m a n e n t e . Les n o u v e a u x s y s tè m e s de c u lt u r e p lu s s ta b le s et p lu s rémunérateurs sont mis au point avec la participation effective des acteurs du développem ent. Ils sont conduits à une échelle de travail représentative pour les utilisateurs (temps de travaux, capacité d'équipem ent, coûts de production). Les facteurs de production ne sont pas testés isolément mais en interaction dans
le s y s tè m e de c u l t u r e p ris
g l o b a l e m e n t . Ces r e c h e r c h e s
appliquées permettent, au cours des d iv e r s s c é n a r io s de f i x a t i o n de l'a griculture expérimentés, de classer les fa c t e u r s l im i t a n t s , de d o n n e r d'autres solutions techniques au fur et à m e s u re q u e les c o n t r a i n t e s a p p a r a is s e n t et d ' e x p l i q u e r les processus a gronom iques ou sociaux im p liq u é s . L'e nse m b le des résultats c o n s t i t u e un o u t i l d 'i n t e r v e n t i o n p r é v is i o n n e l : p lu s ie u r s n iv e a u x d 'e x p r e s s io n du p o t e n t ie l de p r o d u c t i o n s o n t te s té s à tr a v e r s d if f é r e n t s it i n é r a i r e s t e c h n iq u e s , d if f é r e n t s s y s tè m e s de c u lt u r e et p lu s ie u r s a s s o le m e n ts . Ce ty p e d 'a c t i o n est p r o g r a m m é à m o y e n terme (3 à 10 ans), pour répondre aux impératifs suivants :
- c o m p a re r les systèmes de c u ltu re in n o v a n t s s e lo n un pas de te m p s s u f fis a n t , a fin de te s te r le u rs c o n d itio n s de r e p r o d u c tib ilité p ou r l'exploitation agricole ;
- évaluer et prédire l'évolution du sol sous l'effet des systèmes de culture ; - disposer d'un choix de séquences de fixation de l'a griculture dont on a testé les effets par rapport aux contraintes techniques des agriculteurs et à la préservation de l'espace rural, dans le cas de changement rapide des conditions clim atiques et économiques ;
- élaborer des outils d'aide à la décision pour les utilisateurs (modèle prédictif, diagnostic agronomique, conseil de gestion) ;
Première année de culture sur défriche
de forêt. Préfecture de Sinop, Etat du Mato Grosso.
Paysage des fronts pionniers de l'ouest du Brésil. Les pentes peuvent être fortes, nécessitant des aménagements anti-érosifs — ici, terrasses de bases étroites en courbes de niveau. Sud de l'Etat de Goiás.
Essais thématiques d'ajustement des systèmes de culture. Fazenda Progresso.
ëMLirr
Poussière de colloïdes soulevée par le vent. Erosion éolienne due à l'usage des engins à disques en sol sec. Cette poussière détruit des centaines d'hectares
création-diffusion a g rico le
- a id e r à c o n s t r u ir e , si n é c e s s a ire , les c i r c u i t s é c o n o m iq u e s d'a p p ro v is io n n e m e n t en équip em en t ou de com m ercialisatio n des produits finaux ;
- assurer une form ation sur place des partenaires du développem ent ;
- o r i e n t e r les r e c h e r c h e s th é m a t iq u e s , au p r o f i t d 'u n e m e ille u r e c o m p ré h e n s io n des processus im p liq u é s dans le fo n c tio n n e m e n t de ces systèmes de production.
Le diagnostic
initial
Le diagnostic initial a pour o bje c tif de réunir, après une année de prospection, les éléments essentiels relatifs aux m ilie u x écologiques, agricoles et socio- économ iques. Le dia gn ostic est un processus c o n tin u . Il est le préalable à toute réalisation expérimentale. Par la suite, il permet de suivre l'évolution des terroirs et des systèmes de production engendrée par l'a doption des nouveaux systèmes de culture.
Les informations
régionales
T ou te s les in fo r m a tio n s ré g io n a le s d is p o n ib le s , issues du m in is tè re de l'agriculture et des services de la recherche et du développement, sont utiles : - données météorologiques ;
- cartes pédologiques ;
- cartes d 'occupation des sols ; - statistiques agricoles.
Lorsque ces d on né es n 'e x is te n t pas, il est re c o m m a n d é d 'e ffe c tu e r une reconnaissance p éd o lo g iq u e aux échelles de 1/5 000 à 1/10 000 p our un projet relatif à un terroir et de 1/20 000 à 1/100 000 pour un projet régional. U n e a n a ly s e s u c c in c te de l'o c c u p a t io n a g r ic o le des te r r o ir s d o i t être é g a le m e n t c o n d u i t e . Les p r i n c i p a l e s u n ité s m o r p h o p é d o lo g iq u e s et clim atiques du paysage sont décrites.
Les informations
agronom iques
Il est intéressant d 'ide ntifie r les deux unités de paysage les plus différenciées, pour encadrer la variabilité régionale de la fertilité du m ilieu :
- le faciès le plus dégradé co m p orta nt le plus grand nom bre de contraintes agronomiques et techniques de mise en valeur ;
- le faciès le plus fe rtile ou, parfois, le m ilie u naturel lu i-m ê m e , c o m m e référence avant l'intervention anthropique.
Sur ces deux unités de paysage, le profil cultural est étudié sous systèmes de culture traditionnels. D'autres facteurs et leurs relations sont aussi observés : l'érosion et les états de surface, la flore adventice, les maladies et les ravageurs des cultures, la p ro d u c tio n de m atière sèche, les p rin c ip a le s carences en éléments minéraux.
Les informations techniques
et socio-économ iques
En saison de culture, par enquêtes sans qua ntifica tion fo rm e lle ni suivi très détaillé des exploitations, les chercheurs se familiarisent avec les systèmes des agriculteurs. Le calendrier des travaux agricoles et les conditions de réalisation co nstituent un élém ent m ajeur de l'organisation de l'e x p lo ita tio n agricole.
Semis direct sur pailles de mil desséchées. Riz pluvial, Fazenda Progresso. Préfecture de Sinop, Etat du Mato Grosso.
Agriculture et élevage, paysage des cerrados de l'ouest du Brésil.
Etat du Mato Grosso.
Mil desséché avant semis direct. COOPERLUCAS, Etat du Mato Grosso.
création-diffusion agricole
la b o r a t o ir e s , dès lo rs q u 'e l l e s s o n t im p o r ta n t e s p o u r c o m p r e n d r e le fonctionnem ent des systèmes. O n peut citer en exemple :
- l 'é t u d e du f o n c t io n n e m e n t de la r h iz o s p h è r e , la d y n a m iq u e de la macrofaune, de la microfaune, des populations microbiennes et leurs relations avec la production de matière sèche ;
- la m ise au p o in t d 'o u t ils a n a ly tiq u e s de d ia g n o s tic ( in d ic e d 'a c tiv it é biologique, seuil de déficience minérale, dynam ique de l'alim entation en eau et en éléments nutritifs) ;
- l'étude de la biologie des adventices et de leurs effets allélopathiques. Les données techniques et économ iques sont évaluées à chaque campagne agricole : calendriers culturaux, capacité des équipements, temps et faisabilité des travaux pour chaque opération, coûts de production détaillés, rentabilité de chaque itinéraire technique, rentabilité des systèmes de culture pris dans leur globalité.
C'est à partir de cet ensemble de références obtenu sur un intervalle de temps significatif (au moins 3 à 5 ans) que sont établies et validées les bases de la production végétale et que sont identifiés les outils analytiques qui permettent de les caractériser. Les références sont organisées sous la fo rm e de fiches techniques par culture, par itinéraire technique et par système de culture. P o ur p e r m e ttr e une e x t r a p o la t io n p lu s larg e des ré s u lta ts , des u n ité s expérimentales simplifiées sont implantées dans d'autres conditions de m ilieu physique régional par les chercheurs et les vulgarisateurs formés sur les unités p rin c ip a le s . Elles c o n s titu e n t des références où sont va lidés les systèmes c h oisis sur l'u n ité p rin c ip a le . En m êm e tem ps, le s u ivi des e x p lo ita tio n s a gricoles proches des unités perm e t de c o n trô le r la v a lid ité des résultats économiques obtenus — investissement, type de matériel et capacité, goulots d'étranglem ent techniques, marges, etc.
Après 5 ans de fonctionnem ent des unités principales et 2 ou 3 ans pour les unités périphériques multilocales, chercheurs et agriculteurs mettent au point les m o d è le s de systèm es de p r o d u c t io n d o n t les p e r fo r m a n c e s a g r o économ iques et l'u tilis a tio n des équipem ents sont optim ales. Ces modèles s im u le n t le f o n c t io n n e m e n t d 'u n e e x p l o i t a t i o n à p a r tir d 'h y p o th è s e s techniques et économiques formulées et validées dans les essais et observées en m ilieu réel : coûts de production (intrants), prix payés pour les produits, capital, m atériel, m a in -d 'œ u v re . Ils perm ettent aussi l'é la b o ra tio n d 'o u tils informatiques d'aide à la décision : construction d'assolements optimisés en fonction de l'é volution du marché.
La gestion
des unités expérimentales
Les agriculteurs interviennent dans les unités expérimentales en cultivant eux- mêmes les parcelles, sous le contrôle strict de la recherche. Ils apportent ainsi leur savoir-faire, c'est-à-dire :
- leur maîtrise totale des systèmes traditionnels qui constituent une référence permanente ;
- leur capacité à évaluer de nouveaux itinéraires techniques et des systèmes de culture proposés par la recherche et réalisés par eux-mêmes ;
- leurs outils de travail (nature, faisabilité).
Au fu r et à m esure que l'o n progresse, les systèmes les m o in s a ttra c tifs p e u v e n t p re n d re une part plus ré d u ite dans la m a tric e de c h a q u e u n ité expérimentale ; les systèmes les plus attractifs et demandés par les utilisateurs sont privilégiés.
Le personnel des services de vulgarisation associé à la co nd uite des unités e x p é rim e n ta le s u tilis e ces d ern iè re s c o m m e un in s tru m e n t p ré c ie u x de f o r m a t i o n et de d ia g n o s t ic . Q u e lq u e s v u lg a r is a te u r s s o n t im p liq u é s
)
directement dans la gestion, la réalisation et le suivi d'une unité expérimentale avec les chercheurs et les agriculteurs. Ils organisent les visites d'équipes de conseillers et d'a griculteurs et la fo rm a tion sur les problèmes régionaux de développement. Ils supervisent l'unité ouverte en permanence au public, qui peut évaluer les innovations : matériels et technologies simples, systèmes de culture, assolements, techniques d'aménagement des terres.
Du p oint de vue économ ique, une unité bien gérée couvre 60 à 80 % de ses coûts de fonctionnem ent, grâce à la vente des produits ou des semences. A titre d'exem ple, au Brésil, l'unité du M ato Grosso sur les systèmes mécanisés (Fazenda, Progresso,1986-1992) c o m p ta it environ 150 hectares de grandes c u ltu r e s , l 'u n i t é m é c a n is é e AG RIPEC en p r é - A m a z o n ie ( 1 9 8 9 - 1 9 9 2 ) , 60 hectares, l'unité BACABAL en culture manuelle (1979-1982) dans I' Etat du M aranhão, 60 hectares. M êm e si 10 à 20 % de ces surfaces concernent les systèmes les moins performants, plus de 80 % de la superficie est consacrée à des systèmes plus productifs et plus rentables que les systèmes traditionnels. L'unité expérimentale peut aussi être une unité de production rentable. Il faut enfin ajouter que les services de la recherche fonctionnent com m e un agent de crédit, fournisseur des approvisionnements, et com m e organisateur des filières com m erciales des produits nouveaux. Dans certaines opérations de création-diffusion, com m e les projets du M aranhão au nord du Brésil, des magasins d'app ro visio nn em en t en facteurs de production, tels que variétés, matériel agricole, pesticides et engrais, ont été installés. Les enquêtes réalisées à p a r tir de ces m agasins o n t p e rm is de m ie u x c o n n a ître les c h o ix des agriculteurs pour l'adoption des technologies proposées et de suivre ensuite leur application dans les exploitations agricoles.
La diffusion
des résultats
Les voies de vulgarisation des techniques sont les plus diversifiées possibles : - com m unication de masse audiovisuelle (radio, télévision, journaux, presse spécialisée), rapports annuels et p ub lica tion s des institutions de recherche, films vidéo, diaporamas, fiches techniques ;
- conférences et réunions adaptées à différents publics (recherche, universités, coopératives, associations régionales de producteurs) ;
- jo u r n é e s de v is it e des u n ité s p r o g r a m m é e s a u x m o m e n ts les p lu s démonstratifs, organisées en fonction des publics : chercheurs, vulgarisateurs, agriculteurs, étudiants, responsables politiques du développem ent agricole ; - o u v e rtu re perm a ne nte des unités e x p é rim e n ta le s au p u b lic ; elles sont structurées en co n s é q u e n c e (c h e m in e m e n t, id e n tific a tio n des parcelles, objectifs des expérimentations, résultats annuels et pluriannuels, etc.). Ce sont en général les agriculteurs et les techniciens des unités qui assurent les visites, ce qui constitue un des moyens les plus efficaces de diffusion ;
- o rg a n is a tio n de fo rm a tio n s et de stages sur les unité s e x p é rim e n ta le s (encadreurs, étudiants, agronomes...).
Les agriculteurs choisissent souvent en premier lieu des technologies simples, prises isolément : variété, herbicide, insecticide, technique de travail du sol. C'est sous cette forme que les résultats com m encent en général à se diffuser en m ilieu réel. En second lieu, la diffusion de paquets technologiques (itinéraire technique d'une culture) et de systèmes de production et d'aménagement se fait souvent par les exploitations d ont les responsables sont considérés comme des « leaders » des sociétés rurales ou des coopératives. Une bonne diffusion est trè s d é p e n d a n t e de l 'o r g a n i s a t i o n s im u lt a n é e du c r é d it , de l'a p p ro v is io n n e m e n t en intrants, des c irc u its de c o m m e rc ia lis a tio n et de tr a n s fo rm a tio n lo c a le des p ro d u its , en un m o t de la p o lit iq u e a g ric o le régionale.
création-diffusion a gricole
La m a n iè re d o n t les u tilis a te u rs c o m p re n n e n t et a d o p te n t les n o u v e lle s te c hn olo gies est évaluée par des enquêtes menées loca le m e n t et dans les régions périphériques. Elles permettent ainsi de q uantifier l'avancée de ces technologies aussi bien à l'échelle de petits échantillons locaux proches des unités qu'à l'échelle des grandes régions productrices. Elles en d onnent les p e rfo rm a n c e s te c h n ic o -é c o n o m iq u e s , par ra p p o rt à celles des systèmes traditionnels pratiqués. Les résultats obtenus dans les exploitations et dans les u n ité s e x p é r im e n ta le s s o n t a in s i c o m p a ré s . Les e n q u ê te s r e c u e i l le n t également les appréciations des utilisateurs — vulgarisateurs, producteurs, responsables ré g io n a u x de la p o lit iq u e a g ric o le , ve nd eu rs de m ach in es agricoles et d'intrants — qui influencent l'évolution des processus de création et de diffusion des techniques nouvelles. L'ensemble de ces analyses concourt à d é v e lo p p e r des o u tils de p la n if ic a t io n a g r ic o le : c o n s e il de g e s tio n , dynam ique d 'occupation des terroirs, progrès technologique. La télédétection, par exemple, constitue un outil com plém entaire im portant d'évaluation.
Paysage typique des fronts pionniers de l'ouest du Brésil, Etat du Mato Grosso. Noter la préservation des forêts galeries.
De 1978 à 1982, le CIRAD a travaillé dans le cadre de la coopération franco-brésilienne à la demande de l'EMAPA de l'Etat du Maranhão, en collaboration avec l'EMATER. Les objectifs étaient d'aider la fixation des petits agriculteurs itinérants dans la région du palmier babaçu (région du Cocais) et le développement de la riziculture irriguée.
Entre 1983 et 1989, deux partenariats ont été développés :
- avec le CNPAF (Etat de Goiás), pour le développem ent de systèmes de culture à base de riz pluvial, adaptés aux contraintes de sol et de clim at des régions du centre-ouest du Brésil, et pour la création de cultivare plus performants que les riz traditionnels ;
- avec le secteur privé, R H O D IA A C R O filia le bré silienn e de RHONE POULENC, po ur la création d'hybrides de maïs com m erciaux visant en priorité le marché des Etats les plus développés du sud du Brésil. A partir de 1989, trois grands projets voient le jour, sous la tutelle de RH O D IA ACRO :
- la riziculture irriguée et pluviale moderne et mécanisée (Etat du Piauí) avec le partenaire SULAMERICA AGRO, de 1989 à 1993 ;
- les systèmes de cultures pluviales mécanisés, à base de maïs, riz pluvial et soja, destinés à l'aviculture sur les fronts pionniers de l'est du bassin am azonien (sud-ouest du M aranhão) avec le partenaire VARIC AGROPECUARIA, de 1989 à 1992 ;
- les systèmes de culture mécanisés fondés sur le soja, le maïs et le riz pluvial, certains intégrant l'élevage intensif sur les fronts pionniers du sud du bassin amazonien (Etat du Mato Grosso). Les écologies sont celles des savanes humides (cerrados) et des forêts tropicales. Les partenaires sont les coopératives du centre-nord du Mato Grosso, les agriculteurs pilotes, les préfectures. Ce vaste projet a commencé en 1985 avec l'appui du CNPAF et du ministère français des affaires étrangères.
Plus récemment, à partir de 1994, le CIRAD met en place un projet, sous tutelle de RHODIA AGRO, en partenariat avec le groupe MAEDA, premier producteur privé de coton du Brésil. Il s'agit de mettre au point des systèmes de culture fondés sur le semis direct du cotonnier, performants et préservateurs du m ilieu physique (sud de l'Etat de Goiás et nord de l'Etat de São Paulo).
L'application de la méthode
de création-diffusion au Brésil
II. La gestion
de la fertilité
par le système
de culture
Depuis la fin des années 70,
les fronts pionniers des savanes humides
de l'ouest du Brésil subissent des pressions
agricoles destructrices de l'environnement
naturel. Les techniques employées mettent
en danger la pérennité d'une agriculture
nouvelle et fortement motorisée
en provoquant une dégradation rapide
des sols. Dans l'Etat du Mato Grosso,
de nouveaux systèmes de culture sont mis
au point et développés à partir de plusieurs unités
expérimentales selon la méthode de création-diffusion.
E
n Am é riqu e latine, les savanes humides sur sols acides — cerrados et pianos — occupent près de la m oitié des terres cultivables, soit environ 243 m illio n s d 'h e c ta re s , c o n c e n tré s au B résil, en C o lo m b ie et au Venezuela. Ce type de m ilieu forme un vaste réservoir encore peu exploité et représente une surface plus importante que l'ensemble des terres cultivées de l'A f r iq u e s u b s a h a rie n n e . Les savanes h u m id e s b é n é fic ie n t d 'u n c lim a t f a v o r a b l e p o u r les c u lt u r e s p é r e n n e s ou a n n u e lle s , a lim e n t a ir e s et industrielles, et pour l'élevage. Un des objectifs majeurs pour la recherche et le développem ent est, d'une part, de fixer l'a griculture dans ces savanes afin d'épargner les forêts et de préserver ainsi la diversité végétale et faunistique et, d 'a u tre part, de proposer une gestion préservatrice et a m é lio ra tric e de la fertilité.60° 50° 40° O C E A N ATLANTIQ UE Teresin<¡ m /Alagoas Maceió Juazeiro Barreiras yAracajú Salvador Mato Grosso •C uiabá Brasilia© ICanavieiras Montes * Claros M in as Gerais Goiãnia< Corumbá/ Campo «Grande M a to Grosso __^ d o Sul y Belo Horizonte Paraná Curitiba* : lorianópoli Rio G ran de d o Sul rtale zà^x Rio G ran de C ea rá / ^ - ^ o N orte Natal ^ Pico* / __ (P a m ítía ^João Pessoa
'ernam buco Rio de Janeiro de Janeiro O C E A N ATIA N TIQ U E
A
4 0 0 kmin n o v a tio n et systèm e d e cultu re
Figure II-1. Le Brésil : les régions d'application actuelle de la méthode de création-diffusion agricole.
Limites des fronts pionniers du Mato Etats du sud, climat subtropical Grosso, 1 million d'hectares j j d'altitude, 3,5 millions d'hectares dont 60 % en semis direct
O C ap itale fédérale • V ille
— Limite d 'E ta t
□
Région du centre-ouest, 2 ,2 m illions d'hectares en semis d irect C erradosZones fa vorab les à la rizicu lture
L'évolution
récente des fronts
pionniers
Au B ré s il, dès la f in des an n é e s 70, les savanes de la zone tro p ica le hu m ide (Etats du c en tre-ouest et de l'o u e s t ; fig u re 11-1) o n t co m m e n c é à être mises en v a le u r par de g r a n d e s e n tre p ris e s q u i d i v e r s i f i e n t le u rs in v e s tis s e m e n ts , des c o o p é r a tiv e s a g r ic o le s du sud e t des e n tre p ris e s de c o l o n i s a t i o n v e n a n t des Etats du sud — Paraná, Rio Grande do Sul, São Paulo. Cette co lo n is a tio n privée, d o n t les e x p lo ita tio n s varie nt de 200 à plus de 2 000 hectares, a d'abord été motivée par la spéculation sur la terre. Au Brésil, c'est en effet l'Etat qui, par l'o u ve rtu re et l'entretien des routes, par la concession des titres définitifs de propriétés, par l'im p l a n t a t i o n du système féd éra l de c ré d its (B a n q u e du B résil e n tre au tres), permet la valorisation de la terre et qui, en c o n s é q u e n c e , assure les b é n é fic e s des entreprises de c o lo n is a tio n (LENA, 1988). Cette ag ricu ltu re p ion nière , motorisée, est très v it e d e v e n u e un e m o n o c u lt u r e industrielle de soja destinée à produire des excé d e n ts e x p o rta b le s . Elle s'est ré vélée rapidement destructrice du sol.
Les fronts pionniers de l'ouest brésilien sont très éloignés des ports d'e xp o rta tio n et des grands centres de transformation ou de consommation. En l'absence d'une politique agricole incitative, les exploitations pionnières sont très pénalisées, car elles dépendent de l'état du réseau routier, précaire et mal entretenu. Le prix du transport élève considérablement le coût du fret, donc les coûts de production, et réduit d'autant les prix payés aux agriculteurs. Ces prix peuvent ainsi être inférieurs de 20 à 50 % à ceux pratiqués dans les Etats du Paraná et de São Paulo. Dans ce contexte économique sensible, la gestion de la fertilité des sols ne peut être dissociée de l'objectif de gestion du risque économique. Partant de la monoculture de soja travaillée exclusivement avec des engins à disques (offset), les solutions passent d'abord par la mise au point de systèmes de production diversifiés, rentables, respectueux de la ressource en sol et les plus stables possibles.
Les é q u ip e s de re c h e rc h e et de d é v e lo p p e m e n t du C IR A D et de ses partenaires sont intervenues sur les fronts pionniers situés au centre-nord de l'Etat du Mato Grosso au Brésil, sur lesquels près d'un m illion d'hectares a été mis en culture depuis la fin des années 70. La démarche de création-diffusion a été mise en pratique dans la zone de savane de cette région à partir de 1983 puis en zone de forêt pour préparer l'arrivée des nouveaux fronts pionniers (PICARD et al., 1996).
Le système
de production
initial
Les m ig ra n ts des fro n ts p io n n ie r s o n t a p p o rté le u r systèm e de c u lt u r e traditionnel du sud du Brésil :
- défrichement au câble d'acier ;
- mise en andains de la végétation arbustive et brûlis ;
- les 2 ou 3 premières années de culture, semis de riz pluvial, culture la moins sensible à l'acidité, avec un amendement calcomagnésien broyé (2,5 tonnes par hectare) et un a pport réd uit d'e ngrais m inéral (40 N -6 0 P2O 5-40 K20 par hectare) ;
- à partir de la 3e ou 4 e année, passage à la m onoculture de soja travaillée à l'offset avec amendement calcomagnesien (1,5 à 2,5 tonnes par hectare, puis com plém ent ensuite, si nécessaire, pour m aintenir le taux de saturation du sol en bases échangeables au-dessus de 40 %) ;
- ou bien, après les 2 ou 3 premières années de riz pluvial, semis en mélange avec le riz d 'u n pâturage à B ra c h ia ria d ecu m b e n s p o u r une e x p lo ita tio n extensive d'élevage (moins d'un bovin pour 2 hectares).
Sur ces types de système, les rendements en soja grain sont de l'o rd re de 1 700 kilogrammes par hectare après 13 ans de m onoculture continue. Au déb ut des années 80, la recherche brésilienne a apporté un diagnostic exclusivem ent c h im iq u e fondé sur une correctio n de l'a cid ité , c o m b in ée à plusieurs niveaux de fumure minérale localisée sous la ligne de semis, établis à p a rtir de seuils c ritiq u e s p o u r la croissance du soja (V A N RAIJ, 1991 ; SO UZA et al., 1987).
Le diagnostic
agronomique
régional
Le d ia g n o s t ic a g r o n o m i q u e r é g io n a l a été r é a lis é p a r le C IR A D en c o lla b o ra tio n avec les équipes du CNPAF-EMBRAPA, au cours de l'a nnée 1985. Il a porté sur le fonctionnem ent du profil cultural et les interactions avec les techniques culturales et la croissance des cultures (riz pluvial, soja).
Les précipitations
Le m ilieu physique se révèle très contraignant pour la production de grains. La pluviom étrie annuelle est comprise entre 2 000 et 3 000 millimètres répartis sur 7 m ois (o cto bre à a vril), avec des intensités élevées, souvent plus de 100 m illim ètres par heure, et un fort pou voir érosif. Le drainage profond est important, supérieur à 750 millimètres par an (STEINMETZ et al., 1988), qui peut provoquer la lixiviation de grandes quantités d'éléments minéraux.
Les reliefs
Les unités de paysage sont des plateaux et des collines à pentes très longues, supérieures à 1 500 mètres. Leur déclivité, relativement faible dans les parties supérieures et médianes des interfluves, de 2 à 4 %, augmente rapidement en bas de pente, entre 5 et 8 %. Ces caractéristiques sont favorables à une érosion très active.
. ne\ de riz pta'" °
ü a * d e P'aU'
\n forêt*
.
arrWe sorinnovation et système de culture
Lucas do Rio Verde, Etat du Mato Grosso.
Riz pluvial, 4 500 kg/ha de riz paddy, Fazenda Progresso. Chantier de défriche de la forêt ; mise en andains et premiers brûlis. Préfecture de Sinop, Etat du Mato Grosso.
Les sols
La texture
Les sols sont ferraiIitiques profonds, rouge-jaune, développés sur matériau acide gréseux. De texture généralement argileuse à argilo-sableuse, ils passent à une texture sableuse en bas de pente. Trois types de p ro fil c u ltu ra l sont représentatifs des fronts pionniers des savanes humides :
- le sol vierge sous savane ;
- le sol sous pâturage extensif de longue durée à B. decumbens ;
- le sol sous m o n o c u ltu r e de soja, o u v e rt à la c u ltu r e d e p u is la fin des années 70.
Les caractéristiques physico-chimiques
et la structure
Le sol de savane naturelle et de pâturage extensif a des propriétés chim iques défavorables pour les cultures : carences en calcium , magnésium, phosphore et potassium, fort taux de saturation en a lu m in iu m (tableau 11-1 ). Il présente en revanche une structure très favorable et des teneurs en m atière organique élevées dans l'h o riz o n 0-30 centimètres, surtout sous B. decumbens. Le sol sous c u ltu r e a un bon n ive au de richesse c h im iq u e mais des p ro prié té s physiques très limitantes pour l'enracinement. Après 7 ou 8 ans de culture, les sols ferraiIitiques des fronts pionniers sont systématiquement compactés en surface et déstructurés : c'est le résultat de l'e m p loi exclusif des offsets lourds et légers en conditions trop humides — lors de la préparation des sols pendant 2 mois après les premiers pluies — et en sol trop sec, pour l'enfouissement des amendem ents calcomagnésiens en saison sèche. Sous forte p luviosité, ces terres compactées induisent la form ation d'u n horizon réduit et asphyxiant : l'enracinem ent des cultures reste prisonnier des 10 à 20 premiers centimètres de sol. Cet horizon à faible capacité de rétention hydrique et minérale expose les cultures aux accidents clim atiques — sécheresse ou asphyxie périodiques. En o u tr e , le c o m p a c ta g e en s u rfa c e p r o v o q u e u n e é ro s io n r a p id e et catastrophique, même lorsque des dispositifs antiérosifs de type terrasses de base large sont construits (RESCK, 1981).
L'enherbement et les problèmes phytosanitaires
O n c o n s ta te q u e les o u t ils à d is q u e s f a c i l i t e n t la m u l t i p l i c a t i o n et la g e r m in a tio n des m a u v a is e s herbes, e n tr a în a n t dès le d é p a rt une fo rte c o n c u rre n c e p ou r les cultures. G lo b a le m e n t, le système « m o n o c u ltu re x o ffs e t » a c c é lè r e le d é v e lo p p e m e n t des a d v e n tic e s , des n é m a to d e s
M e lo id o g y n e spp. et des m aladies crypto ga m iq ue s telles que R hizo cton ia solani, malgré le choix de matières actives pesticides de plus en plus ciblées
et performantes.
Tableau 11-1. Caractéristiques des sols ferraiIitiques rouge-jaune des fronts pionniers, en fonction de leur utilisation.
Localisation Horizon (cm) PH eau MO (%) p* (ppm) K (ppm) Ca + Mg Al (meq/100 ml) ... CEC Savane 0-10 5,0 3,0 0,5 27 0,4 2,1 7,2 10-20 5,3 2,3 0,4 25 0,6 1,2 6,4 20-30 5,3 2,3 0,3 20 0,6 1,0 7,1 Pâturage extensif 0-10 4,8 3,6 2,0 25 0,9 0,9 8,7 10-20 4,7 3,4 1,0 22 1,0 1,0 9,4 20-30 4,7 3,3 1,0 22 1,0 1,0 9,6
Sous culture, après 0-10 5,9 2,2 6,2 63 3,9 0,1 7,4
11 ans de culture 10-20 4,9 1,8 2,1 27 1,1 0,6 6,2
continue 20-30 4,8 1,8 1,8 24 0,6 0,9 6,1
innovation et système de culture
Le contexte économique
L'analyse des conditions technico-économ iques régionales de production met en é v id e n c e les flu c tu a tio n s de la m o n o c u lt u r e de soja en fo n c t io n du contexte économ ique : aux variations du cours m ondial du soja, s'ajoutent les coûts du fret, liés au mauvais état quasi permanent du réseau routier et aux prix bas payés localement.
En conclusion
En définitive, à l'issue du diagnostic régional initial, fin 1985, les techniques de p ro d u c tio n a g ric o le des fronts p io n n ie rs apparaissent très risquées. Elles n'utilisent qu'une faible partie du vaste potentiel pédoclimatique disponible et exposent les agriculteurs à des risques économ iques considérables, compte tenu de l'absence d'une politique agricole réellement incitative. Aussi, face à cette situation à haut risque économique, les agriculteurs privilégient le court terme et exigent de la recherche des résultats qui leur procurent des bénéfices immédiats.
En 1986, les services de la recherche se sont implantés à la Fazenda Progresso — première ferm e installée dans la zone en 1976 — à la dem ande de son propriétaire, M . M U N EFU M E M ATSUBARA, avec trois objectifs : créer des systèmes de c u ltu re rég io na ux plus rentables et plus stables, d iffuse r ces systèmes et former les agronomes de la région aux nouvelles techniques qui seront choisies par les acteurs du développement. L'expérience de création- diffusion a duré 6 ans, de 1986 à 1992.
La programmation expérimentale :
mise en place d'une matrice
Un certain nom bre de systèmes de c u ltu re o n t été m odélisés à p a rtir des contraintes identifiées lors du diagnostic initial (figure II-2). La mise en place de la matrice des systèmes a été effectuée au sein de l'u n ité expérim entale construite sur la Fazenda Progresso. En 1986, elle occupait 45 hectares, puis elle a atteint progressivement 180 hectares en 1992, afin d 'inclu re la création c o n tin u e de systèmes de c u ltu re to u jo u rs plus p erform an ts. Les données pluriannuelles recueillies o nt apporté, après 3-4 ans, des solutions confirmées p ou r extrapoler, à p artir d'é lé m e nts e xplic a tifs tels que la croissance et le développem ent des cultures et l'élaboration du rendement en relation avec les états du m ilieu.
Les unités expérimentales simplifiées o nt été progressivement implantées chez d'autres agriculteurs, par les agronomes formés sur l'unité principale. Elles ont permis de c o ntrôle r la v a lid ité des résultats te c hnico-économ iques obtenus pour les systèmes les plus intéressants.
La matrice de l'unité principale répond à des objectifs à très court terme et d oit aussi apporter des solutions à plus long terme. Les objectifs à très court terme sont la décom paction des sols, la réduction de la pression parasitaire et des mauvaises herbes, l'in tro d u c tio n d'u ne culture de rotation, si possible aussi rentable que le soja. Les solutions à plus long terme concernent la gestion de la fe rtilité à m o in d re c o û t p ou r une a g ric u ltu re d u rab le . Au sein de cette matrice, les composantes principales des systèmes de culture sont les modes
de travail du sol combinés à des rotations interannuelles et à des successions annuelles diversifiées. La matrice comprend :
- le s y s tè m e d o m in a n t t r a d i t i o n n e l p ris c o m m e u n e ré fé r e n c e a g r o économ ique permanente ;
- des systèmes en rotation à une seule culture annuelle ;
- des systèmes à une seule c u ltu re a n n u e lle a lte rn a n t avec 2 cu ltures en succession l'année suivante ;
- des systèmes en rotation à 2 cultures annuelles en succession.
L'ensemble expérimental répond à la fois à des utilisations différenciées de la biomasse, du potentiel pédoclim atique et de la capacité des équipements.
Les données recueillies
Au cours des années, l'u n ité e x p é rim e n ta le a perm is d 'e s tim e r les effets cumulés des systèmes sur les propriétés physico-chim iques et biologiques des sols, d'apprécier la capacité des équipements et leur fle xib ilité d'utilisation et d 'ide ntifie r les systèmes de culture les plus intéressants.
Pour tous les itinéraires techniques et toutes les cultures, sont enregistrées chaque année des données agronom iques sur le fo n c tio n n e m e n t du p ro fil cultural, sur la production de matière sèche et sur la fertilité du sol. L'évolution des propriétés ch im iq u e s et b io log iq ue s des sols est étudiée, ainsi que les c o n d itio n s de croissance des systèmes racinaires et leurs relations avec la structure du sol (porosité, résistance m é c a n iq u e à la p én é tra tio n , vitesse d 'infiltration de l'eau). La compétition entre les adventices et les cultures, les composantes du rendem ent, les e x p o rta tion s m inérales et leurs va riatio ns interanuelles sont mesurées. Les données techniques et é conom iques sont é g a le m e n t analysées : c a le n d rie rs c u ltu ra u x , c a p a c ité des é q u ip em en ts, faisabilité des travaux pour chaque opération, coûts de pro du ction , marges brutes et nettes.
L'évolution des expérimentations
Dès la d eu xiè m e année d'é tud e, nous avons s é le ction né les systèmes qui r é p o n d a ie n t le m ie u x à l'o b j e c t i f im m é d ia t de r e n ta b ilité . Des tests de fertilisation minérale o nt été inclus : formes, doses et périodicité d'apport des engrais, conséquences technico-économ iques dans les conditions des fronts pionniers. D'autres essais thématiques, spécifiques à chaque système, ont été e n tr e p r is p o u r assurer la p ro g re s s io n des systèm es de c u lt u r e et p o u r hiérarchiser l'im portance de chaque thème : variétés, pesticides...
Au cours des 6 années de suivi, nous avons identifié les meilleurs systèmes de c u ltu re , d 'u n p o in t de vue te c h n iq u e , é c o n o m iq u e et é c o lo g iq u e . Leurs c o n d it io n s de r e p r o d u c t i b i I i t é o n t été d é te rm in é e s , de m ê m e q u e les paramètres du p ro fil c u ltu ra l les plus e x p lic a tifs et les plus pertinents de l'élaboration du rendement (outils de diagnostic).
Les résultats agronomiques :
un système de production
radicalement différent
Sur le plan agronomique, les modes de gestion des sols et des cultures (type de tr a v a il du sol et r o ta tio n ) a p p a ra is s e n t les fa c te u rs d é te rm in a n ts de la production de matière sèche et de la stabilité des rendements. Sur le plan du d ia g n o s t ic des p ro c e s s u s a g r o n o m iq u e s e x p l i c a t i f s , on m o n tr e que l 'e n r a c in e m e n t des c u lt u r e s est p r i m o r d i a l p o u r de b on s ré s u lta ts de de ^ ° v°
p . P r ê t e u r 0
Grosso-innovation et système de culture
Modes de gestion des sols et des cultures
Techniques thém atiques simples
Rotations v Modes de travail
à 1 culture annuelle X du sol Soja - soja...
Discage-pulvérisage (offset) Maïs - soja... Labour entrée des pluies
Soja - maïs... Labour fin de cycle
Scarifiage (chisel)
Riz- soja... Semis direct
Soja - riz...
Rotations à 2 cultures annuelles
Soja* + sorgho - soja* + sorgho - ... Soja* + maïs* - soja* + maïs* - ... Soja* + engrais vert - soja* + engrais vert. Riz* + engrais vert - riz* + engrais vert... * : cycle court
Alternance des rotations à 1 culture par an et 2 cultures par an Scarifiage + semis direct Semis direct Combinaisons des techniques
Variétés traditionnelles x intrants traditionnels (fertilisation x herbicide x insecticide) Variétés nouvelles x intrants traditionnels
Variétés nouvelles x intrants ajustés
Itinéraires techniques,
systèmes de culture,
assolem ents,
optim isés
Figure 11-2. Un exemple de matrice des systèmes de culture
dans les cerrados humides du centre-ouest brésilien.
production. Sur le plan de la fertilité chim ique, la correction de l'acidité et de c e rta ine s carences est in d is p e n s a b le au d é p a rt — p h o s p h o re et z in c en particulier.
Le travail du sol et la rotation
Les systèmes avec travail profond du sol et rotation m ontrent une amélioration importante de la structure du sol : la disparition de la discontinuité physique dans le profil et une redistribution des bases et de la matière organique en profondeur induisent des dynamiques racinaires extrêmement puissantes.
La rotation :
un atout pour le soja
Les m e i l le u r e s c o m b in a i s o n s « m o d e s de t r a v a i l du so l x r o t a t io n s interannuelles et successions annuelles » permettent des gains de rendements significatifs par rapport au système traditionnel (figure 11-3).
C'est le cas du soja dans la rotation avec le riz ou le maïs combinée au travail profond du sol ou au semis direct sur résidus de récolte : ce gain de rendement est de l'o rd re de 80 %, c'est-à-dire que la p ro du ctivité de la terre est quasi doublée, alors que la fertilisation minérale est la même dans tous les cas. Le rendem ent m oyen en soja, ca lc u lé sur 6 ans, dépasse 3 000 kilogram m es p a r h e c ta re a lo rs q u e c e lu i du t é m o in m o n o c u lt u r e et o f fs e t est de 1 670 kilogrammes par hectare.
■5 3 500 -,
I 1 Discage (offset) M Labour profond I I Semis direct sur résidus
Rendement moyen du riz pluvial en rotation avec le soja (5 années de résultats 1986-1991, Fazenda Progresso).
"õ 4 500 - , 4 000 3 500 3 000 2 500 -2 000
Rendement moyen du maïs en rotation avec le soja (6 années de résultats 1986-1992, Fazenda Progresso)
j? 3 500 -,
go
Monoculture soja Soja après riz Soja après maïs
Rendement moyen du soja, en monoculture, en rotation avec le maïs ou le riz pluvial (6 années de résultats 1986-1992, Fazenda Progresso).
Figure 11-3. Rendements moyens des cultures principales
en fonction du type de travail du sol.
Riz pluvial :
la com binaison
des techniques
Pour le riz pluvial, en rotation avec le soja, le travail profond du sol procure é g a le m e n t des gains de re n d e m e n t très élevés, par rapport à l'offset ou au sem is d ir e c t sur résidus de ré c o lte (fig u re 11-3). Le r e n d e m e n t m o y e n après la b o u r, c a lc u lé sur 5 ans, est de 3 093 kilo g ra m m es par hectare, 1 835 kilogramm es par hectare avec o ffs e t et 1 6 5 5 k ilo g r a m m e s p a r hectare sur semis direct. De même, ce systèm e de c u lt u r e c o m b in é à une fum ure de fond de therm ophosphate (1,5 à 2 tonnes par hectare tous les 3 ans) p e r m e t de r é d u ir e très s i g n i f i c a t i v e m e n t l ' i m p a c t de la p y ric u la rio s e et d 'o b te n ir un niveau
d e r e n d e m e n t r e p r o d u c t i b l e
au-dessus de 4 000 kilogramm es par hectare.
Les autres atouts
des rotations
Dans tous les cas, on observe que les systèmes les plus intéressants, c'est-à- d ir e les r o t a t i o n s lé g u m in e u s e s - c é ré a le s , a m é lio r e n t n e tte m e n t le contrôle des maladies, des ravageurs et des adventices.
Par rapport aux systèmes de référence (m o no c u ltu re et offset), les systèmes les p lu s intére s s a n ts , sur les plans a g ro n o m iq u e , te c h n iq u e et é c o n o m iq u e , sont ce ux q u i a lte rn e n t une seule c u ltu r e a n n u e lle (riz ou soja) a vec d e u x c u ltu r e s en s u c c e s s io n l'année suivante (soja + sorgho ou riz + sorgho).
Les risques du travail
profond du sol
C e p e n d a n t, si les r o ta tio n s ou les successions culturales combinées au travail profond du sol sont les facteurs prépondérants de la restauration de la fertilité, il faut souligner que le travail p ro fon d c o n tin u à la charrue à socs accélère fo rtem en t la m inéralisation de la matière organique, même s'il se m ontre la te c h n iq u e la plus efficace pour élim iner la compaction du profil c u ltu ra l et m in im is e r les nuisances.
innovation et système de culture
Le sol s'appauvrit rapidem ent, jusqu'à des niveaux qui laissent prévoir une c o n s o m m a t io n a c c ru e d 'e n g r a is m in é r a u x p o u r m a in t e n ir , à m o y e n et long terme, des rendements élevés et stables. De plus, le labour n'atténue pas les risques d'érosion. Il faudra donc, à moyen terme, achever la mise au point des techniques de semis direct sur couverture végétale permanente des sols. En effet, ce sont les seules qui permettent d'excellentes performances p our les cultures de soja, de maïs et de sorgho — de m anière certes plus progressive que le tra v a il p ro fo n d du sol. Par a ille u rs , elles o ffre n t une protection totale des sols contre l'érosion et accroissent la surface productive par le biais des successions de cultures. Dans ce contexte, la complém entarité entre les activités d'élevage — traditionnellem ent menées de façon extensive et indépendamment des cultures — et la production de grains, peut apporter de nom breuses so lu tio n s te c h n iq u e s et é c o n o m iq u e s p ou r la fix a tio n de
Les paramètres
chimiques
Les paramètres chimiques, mesurés en 1 9 8 5 et en 1 9 9 2 s u r les m ê m e s systèmes de culture mis au point, ont des valeurs supérieures aux seuils de c a re n c e ( ta b le a u x 11-2, 11-3) (V A N RAI], 1991 ; LOPES, 1984 ; SO U ZA et
al., 1987).
Chute du taux
de matière org an iq ue
Seule la teneur en matière organique chute fortement en systèmes avec labour profond à la charrue à socs, q ue lle que soit la rotation à une seule culture annuelle (soja - riz, maïs - soja), ou avec les offsets (monoculture), passant de 2,5 % au départ en moyenne à moins de 1 % après 6 ans de culture continue dans l'h o r iz o n 0 -3 0 centim ètres. Ces résultats sont pré occu pa nts p ou r la gestion à long terme de la fertilité des sols. En revanche, les systèmes de semis direct avec couverture permanente des sols permettent de m aintenir le taux de matière organique de départ, voire de l'augmenter dans l'horizon de surface.
Q ue lle fumure minérale
d'entretien ?
Pour atteindre des objectifs de rendements voisins de 3 000 kilogrammes par hectare p ou r le soja, 2 5 00 à 3 0 0 0 kilo g ra m m es par hectare p ou r le riz p lu v ia l, 4 500 kilogram m es par hectare pour le maïs, la fu m u re m inérale d'entretien en azote, phosphore et potassium, appliquée à la ligne de semis, est suffisante pour les systèmes précédemment décrits :
- 8 N -80 P20 5-80 K20 sur soja ;
- 35 à 40 N-70 P2O 5-70 K20 sur riz pluvial ; - 60 à 80 N-70 P20 5-70 K20 sur maïs.
La nécessité
d'am endem ents
Les f u m u r e s a n n u e lle s d o i v e n t ê tre c o m p lé t é e s p a r l ' a p p l i c a t i o n d'amendements calcomagnésiens lorsque le taux de saturation du sol en bases dim inue en dessous de 40 % pour le soja, qui est la culture la plus exigeante de la rotation — le riz étant la culture la plus tolérante à l'acidité.
l'a griculture des fronts pionniers.
Les sols ferraiIitiques
de l'ouest brésilien
Les sols fe rra iIitiq u e s de la c la s s ific a tio n fran çaise représentent e n v iro n 63 % des sols des régions tro p ic a le s hum id es (ROBERT, 1 9 9 2 ) . A v a n t la m is e en c u l t u r e , ces s o ls a c id e s o n t les caractéristiques suivantes :
- ils sont généralement bien pourvus en matière organique et bien structurés ;
- ils sont carencés en calcium , magnésium, phosphore, potassium et souvent en z inc (cas du Brésil) ;
- ils présentent un fort taux de saturation en alu m in iu m , toxique pour la plupart des cultures.
La stratégie
g lo b a le
Dès que sont pratiqués des modes de tra v a il du sol et des rota tion s dans lesquels les facteurs biologiques jouent un rôle prépondérant, la correction de l'acidité et des carences en phosphore, potassium et z inc est résolue avec des quantités d'am endem ents et d'engrais modérées en regard des rendements obtenus. Deux stratégies de fertilisation peuvent être adoptées :
- p r o g r e s s iv e m e n t, en a p p o r t a n t du c a lc a i r e d o l o m i t i q u e b r o y é <1) et la fe rtilis a tio n m in é ra le a n n u e lle d 'e n tre tie n avec des o lig o -é lé m e n ts , légèrement supérieure aux besoins des cultures, appliquées sous la ligne de semis ;
- im m é d ia te m e n t à la mise en c u ltu re par un a m e n d e m e n t c o n s titu é de calcaire broyé (2,5 tonnes par hectare), de therm ophosphate® (1,5 à 2 tonnes par hectare), de gypse (600 k ilo g ra m m e s par hectare) et de c h lo ru r e de potassium (160 kilogrammes par hectare).
Ce niveau de correction assure les productivités les plus élevées et les plus stables des meilleurs systèmes : plus de 4 000 kilogrammes par hectare de riz p lu v ia l et de soja, suivis en succession de 1 200 à 2 000 kilogram m es par hectare de sorgho ou de m il. Il d o it être renouvelé, mais sans l'amendem ent calcomagnésien, tous les 3 ans pour c o u v rir les besoins de 5 ou 6 cultures successives.
L'enracinement :
l'élément clé du diagnostic
Q u e l l e q u e s o it la c u lt u r e , l'e x a m e n d u p r o f i l c u l t u r a l m o n tr e u n e é tro ite re la tio n entre un e n ra c in e m e n t rap id e, puissant et p ro fo n d et des rendements élevés. Dans les systèmes les plus productifs — rotation avec soja, t r a v a i l p r o f o n d , c o r r e c t io n au t h e r m o p h o s p h a t e , s e m is p r é c o c e — , l'enracinem ent du riz pluvial à la floraison est toujours supérieur à 1,20 mètre de p r o f o n d e u r et les ra c in e s de s o ja , au m ê m e s ta d e , d e s c e n d e n t à 60-80 centimètres.
Le suivi de l'e nra c in e m e n t des cultures ju s q u 'à la floraison est un o u til de d ia gn ostic sim ple, le plus fia b le et le m oins co ûte ux. Il est réalisé soit en creusant des fosses d'observation, soit par injection d'herbicides qui permet de suivre l'avancée du front racinaire (SEGUY et al., 1992a, b).
En culture de riz pluvial, qui se révèle la c ulture la plus exigeante pour les pro priété s physiques du sol, la vitesse d 'in f iltr a t io n de l'eau est c orrélée p o s itiv e m e n t au rendem ent, de m êm e à la densité ra c in a ire de l'h o r iz o n 20-30 centimètres (figure ll-4a). Les rendements sont corrélés négativement à la densité apparente, au nombre d'adventices et à la résistance mécanique à la pénétration.
En c u ltu re de soja, les rendements sont corrélés p ositivem en t à la densité racinaire en profondeur (figure ll-4b).
(1). P o u r m a in t e n ir le ta u x d e s a tu ra tio n d u c o m p le x e a r g ilo - h u m iq u e égal ou légèrem ent supérieur à 4 0 %.
(2). C o m position du therm ophosphate : P20 5 total 17,5 % ; P20 5 acide c itriq u e 16 % ; Ca 20 % ; M g 9 % ; B 0,1 % ;
