Modèle A "2:4:2" de cultures intercalaires du maïs / des légumineuses

Introduction

Au cours de la recherche sur les méthodes de cultures intercalaires liées aux légumineuses en Afrique du Sud (2010-2015), des membres du personnel de ECHO ont pris connaissance d'un système de production de céréales / niébé élaboré au Nigéria par des recherches de l'IITA et des partenaires nationaux (Ajeigbe et al. Ajeigbe et al. 2010b). Cette approche de culture en bandes implique une séquence récurrente de deux rangées d'une culture céréalière, comme le sorgho ou le maïs, et 4 rangées de niébé (Figure 3).

Une enquête sur les systèmes de culture, menée de 1992 à 1993, a montré que les agriculteurs de la zone de savane nord guinéenne du Nigéria intercalaient déjà le niébé avec des céréales (principalement le sorgho et le mil, mais le maïs pour certains) (Henriet et al. 1997). Le niébé est considéré comme une source de nourriture pour la consommation humaine et animale et comme moyen de maintenir la fertilité du sol. Dans ces systèmes traditionnels cependant, le niébé produisait seulement de 0 à 132 kg de grain par hectare (Van Elk et al. 1997). Parmi les contraintes de rendement notées figurent le large espacement du niébé, le manque d’apports de fertilisation et l'ombrage du niébé par les cultures céréalières.

L'effort de l'IITA visant à améliorer les systèmes traditionnels de cultures intercalaires au Nigéria comprenait des essais sur des stations expérimentales ainsi que des essais à la ferme. Le système 2:4 (désigné dans ce document comme 2:4:2) montré à la figure 3 a été validé dans des essais à la ferme avec la participation de plus de 1600 agriculteurs. Comme on l'a expliqué dans une publication en ligne de l'IITA intitulée Amélioration des systèmes de culture des céréales et du niébé: Système double de céréales et de niébé pour la zone de savane nord guinéenne, la production totale de grain [niébé + céréales) dans des essais parmi les agriculteurs à grande échelle est passée de moins de 1,5 t / ha avec les pratiques traditionnelles à plus de 3 t / ha avec l'approche 2:4:2 (Ajeigbe et al. 2010b).

Dans le modèle de semis illustré à la figure 3, les rangées de maïs et celles de niébé sont espacées les unes des autres de 75 cm. L'espacement dans les rangées est de 20-25 cm pour le maïs et de 20 cm pour le niébé. L’élevage est intégré au système; les résidus sont donnés en nourriture aux animaux de ferme et le fumier qui en résulte est renvoyé dans le champ. On applique également des engrais inorganiques et des insecticides de façon judicieuse. La publication de l'IITA mentionnée au paragraphe précédent contient des informations techniques plus détaillées.

Les avantages de 2:4:2 comprennent:

• Le semis dense d'une culture de céréales et de niébé, avec moins de concurrence entre les cultures pour la lumière.
• Le semis des cultures en rangées permet de reproduire le système à plus grande l’échelle. Par exemple, on peut aisément utiliser des outils tirés par des bœuf pour faire des bandes / sillons de culture pour l'ensemencement.
• Le semis des cultures en rangées permet de reproduire le système à plus grande l’échelle. Par exemple, on peut aisément utiliser des outils tirés par des bœuf pour faire des bandes / sillons de culture pour l'ensemencement.

Les inconvénients potentiels sont:

• La quantité considérable de terres consacrées au niébé par opposition au maïs pourrait être peu attrayante pour certains agriculteurs. C'est en grande partie une question d'économie. Dans le nord du Nigéria, où l'IITA a vu une acceptation générale de ce système par les agriculteurs, le prix du grain de niébé sur les marchés était suffisamment élevé pour justifier la quantité de terres consacrées à la légumineuse. Ajeigbe et al. (2010a) a souligné qu'avec moins de terres consacrées au maïs, les besoins en engrais sont moindres (car le maïs requiert plus d’éléments nutritifs que le niébé).
• Si la céréale et la légumineuse sont semées en même temps, il y a un plus grand risque de mauvais rendement des deux cultures si les pluies cessent avant que les plantes ne soient établies. Il est important de semer lorsque le sol est humide.
• Le nombre inégal de rangées de niébé et de maïs ne permet pas une rotation complète des cultures d'une saison à l'autre. La rotation partielle des cultures peut être faite chaque saison en semant du maïs sur deux des rangées précédemment occupées par le niébé.

Résumé D'un Essai du: 2:4:2 par ECHO

Pour acquérir une expérience directe avec ce système, nous avons décidé de mettre sur pied un essai dans notre ferme de démonstration dans le sud-ouest de la Floride. Nous voulions également voir comment d'autres légumineuses cultivées en commun se comportent dans un modèle de 2:4:2 avec le maïs. Voici un bref résumé de notre première année (avril 2015-janvier 2016) d'expérience avec le 2:4:2.

Méthodes

Les traitements consistaient en trois cultures de légumineuses différentes: le niébé (Vigna unguiculata «Thai Long»), le haricot sabre (Canavalia ensiformis) et la fève de velours (Mucuna pruriens) (Figure 4). La variété de niébé «Thai Long» utilisée dans cet essai a une production précoce et les plantes ont une croissance significative. Lablab (Lablab purpureus) aurait été un bon choix, mais il ne se développe pas toujours bien pendant nos saisons chaudes, humides et pluvieuses. Cependant, le haricot sabre tolère la pluie et la chaleur estivales de la Floride et produit un couvert qui est à peu près à la même hauteur que le lablab. Ainsi, le haricot sabre a été sélectionné, même si les grains ne sont généralement pas consommés (voir un document  de ILEIA, Cultures de couverture comestibles, pour une exception à la règle générale - un contenu intéressant sur les utilisations alimentaires du haricot sabre dans certaines parties du Ghana).

Figure 4.  Niébé (en haut) et haricot sabre (en bas) dans un essai 2: 4: 2 de ECHO mené en 2015. Source: Tim Motis

Notre troisième traitement était initialement le haricot riz (Vigna umbellata), mais les plantules ont été mangées par des lapins. On a laissé pousser des plantules de fèves de velours, provenant de graines laissées sur le sol après une production de 2014, pour remplacer le haricot riz.  ATTENTION: nous ne conseillons pas de manger des graines de fève de velours, car le L-dopa qu'elles contiennent peut être nocif pour les humains et les non-ruminants. En tant que culture de couverture, la fève de velours est une excellente option pour la suppression des mauvaises herbes et la restauration de la fertilité du sol. Une fiche technique Feedipedia de Heuzé et al. décrit son utilisation comme alimentation animale et fourrage.

Les traitements ont été répliqués trois fois, chaque réplication étant constituée d'un bloc d'espace divisé en trois parcelles (chaque parcelle mesurait 10,9 m de long sur 7,0 m de large). Chaque légumineuse a été assignée de façon aléatoire à l'une des trois parcelles dans chaque bloc/réplication, ce qui a abouti à un bloc aléatoire complet.

Les amendements au sol sont les suivants:

• 23 kg / ha d'azote de 8: 2: 8 (8% d'azote: 2% de phosphore: 8% de potassium); engrais inorganique appliqué au maïs; Cette quantité a été divisée en trois applications.
• 2 t / ha de compost appliqué au maïs
• 1 t / ha de compost appliqué aux parcelles de légumineuses

Le maïs et les légumineuses ont été plantés entre le 8 et le 10 avril. Le temps de maturation, de la semence à la récolte, est assez court (8 semaines pour le «Thai Long») pour le niébé. Par conséquent, conformément à ce qui a été fait au Nigéria par l'IITA, une deuxième variété de niébé a été semée (pendant la première semaine de novembre). Les mesures comprenaient la biomasse végétale au-dessus du sol et le rendement en grain.

Leçons apprises

Sur la base des résultats présentés dans le Tableau 1, et reconnaissant que cela ne reflète qu'une seule saison de production, certains points clés sont:

1) Les trois légumineuses poussent bien dans le sol sablonneux, le haricot sabre contribuant le plus à la biomasse aérienne.

Les mêmes légumineuses ont également bien poussé dans un sol sec et sablonneux, sans apport de fertilisation, dans les parcelles de recherche de ECHO en Afrique du Sud, un projet entrepris de 2010 à 2015. Les légumineuses peuvent souvent réussir dans les sols pauvres en raison de leur capacité, en association avec les bactéries rhizobiennes, pour utiliser l'azote de l'atmosphère. C'est ce qui en fait un bon choix pour la régénération de la matière organique du sol. Dans cet essai, ils ont ajouté 3 à 4 t / ha de matière sèche au sol, en plus des 3 t / ha provenant du maïs. Pour que ces résidus aient un impact favorable sur le sol, il est important d’en laisser autant que possible au sol. Si la biomasse est retirée du champ pour l'alimentation animale, il faut ramener une partie du fumier qui en résulte dans le champ. La collecte du fumier pour le remettre dans un champ est plus facile avec le pâturage contrôlé qu’avec le bétail en liberté.

2) Dans le système 2:4:2, d'autres légumineuses, en plus du niébé, ont bien poussé avec le maïs, sans réduire la croissance et le rendement du maïs en dessous de celui du maïs + le niébé.

Dans ce modèle de culture en bandes, une rangée de maïs est bordée seulement par une légumineuse sur un côté, l'autre côté étant la rangée de maïs adjacente (comme le montre la (Figure 3). En comparaison, dans un système à rangées alternées, où une  rangée sur deux est semée d’une légumineuse, chaque rangée de maïs est bordée d'une rangée de légumineuse des deux côtés. Par conséquent, la culture en bandes permet aux agriculteurs d'intégrer des légumineuses grimpantes avec de grandes feuilles qui apportent de grandes quantités de matière organique. Retarder la culture de la légumineuse est également une bonne stratégie, mais comme mentionné précédemment, une saison de pluies prolongée est nécessaire.

3) La combinaison maïs/niébé produisait le plus de grain

Cela souligne les compromis à considérer dans le choix des légumineuses à essayer avec ce système. Le niébé peut ne pas produire autant de biomasse végétale que le haricot sabre ou la fève de velours, mais il fournit une récolte de haricot en début de saison (prête avant la récolte du maïs) et peut généralement être cultivé deux fois dans une même saison agricole.

Figure 5. Une méthode de culture en bandes essayée à ECHO (Floride), avec 2 rangées de maïs (A) alternées avec 4 rangées de légumineuses (B, dans ce cas, le haricot sabre) et de manioc (C) cultivé au milieu des bandes de légumineuses.  

Les Prochaines étapes

Une étude de suivi est en cours dans laquelle nous incorporons un contrôle sans légumineuses et cultivons du manioc dans les intervalles entre les légumineuses (Figure 5). Le manioc pourrait améliorer la résilience des systèmes de cultures intercalaires maïs-légumineuses dans des conditions de croissance marginales. De futurs essais pourraient également être effectués pour évaluer d'autres options de légumineuses telles que le lablab ou le pois d’Angole (Cajanus cajan). 

Observations Finales

Consultez les deux premières références listées dans la section suivante pour en savoir plus sur l'expérience de l'IITA dans le système 2:4:2. Leur approche a été rigoureusement testée et reproduite dans les champs de nombreux agriculteurs. Notre évaluation de 2:4:2 avec d'autres légumineuses en plus du niébé est très préliminaire, mais il faut espérer qu'elle inspirera des idées d'adaptation créative bénéfiques pour les agriculteurs.

Si vous êtes intéressé à explorer le potentiel de la culture intercalaire de 2: 4: 2 pour votre zone de projet, cherchez à découvrir si les agriculteurs cultivent déjà des légumineuses avec leurs cultures céréalières. S'ils le font, demandez-leur la disposition de leurs rangées et ce qui justifie cela. Si ce qu'ils font déjà un usage judicieux de la terre en termes de rendements des cultures et des retours économiques, il ne peut y avoir aucune raison de passer à un modèle différent de rangée. Recherchez des façons d'améliorer les systèmes de culture intercalaire existants, comme la culture d'une variété de niébé à rendement supérieur ou plus précoce, qui n'exige pas que les agriculteurs apportent des changements majeurs. Si le modèle 2:4:2 semble prometteur, essayez-le sur de petites parcelles de test. Faites-nous part de votre expérience et de vos idées.

References

Ajeigbe, H.A., B.B. Singh, J.O. Adeosun, and I.E. Ezeaku. 2010a. Participatory on-farm evaluation of improved legume-cereals cropping systems for crop-livestock farmers: Maize-double cowpea in Northern Guinea Savanna Zone of Nigeria [L’évaluation participative à la ferme des systèmes améliorés de culture de légumineuses et de céréales pour les agriculteurs-éleveurs: maïs—niébé double dans la zone de savane du nord de la Guinée]. African Journal of Agricultural Research 5:2080-2088.

Ajeigbe, H.A., B.B. Singh, A. Musa, J.O. Adeosun, R.S. Adamu, and D. Chikoye. 2010b. Improved Cowpea–cereal Cropping Systems: Cereal–double Cowpea System for the Northern Guinea Savanna Zone [Amélioration des systèmes de culture du niébé et de céréales: système de céréales—niébé double pour la zone de savane du nord de la Guinée]. International Institute of Tropical Agriculture (IITA).

Henriet, J., G.A. van Ek, S.F. Blade, and B.B. Singh. 1997. Quantitative assessment of traditional cropping systems in the Sudan savanna of Northern Nigeria. I. Rapid survey of prevalent cropping system [Évaluation quantitative des systèmes de culture traditionnels dans la savane soudanaise du nord du Nigeria. I. Enquête rapide sur le système de culture répandu]. Samaru Journal of Agricultural Research 14:27-45.

Heuzé V., G. Tran, P. Assoun, D. Renaudeau, and D. Bastianelli. 2015. Velvet bean (Mucuna pruriens). Feedipedia, a programme by INRA, CIRAD, AFZ and FAO [La fève de velours (Mucuna pruriens). Feedipedia, un programme de l'INRA, du CIRAD, de l'AFZ et de la FAO]. 

Van Elk, G.A., J. Henriet, S.F. Blade, and B.B. Singh. 1997. Quantitative assessment of traditional cropping systems in the sudan savanna of northern Nigeria II. Management of productivity of major cropping system [Évaluation quantitative des systèmes traditionnels de culture dans la savane soudanienne du nord du Nigéria II. Gestion de la productivité des principaux systèmes de culture]. Samaru Journal of Agricultural Research 14:47-60.