Méthode d'expérimentation en en agroécologie, Stéphane Boulakia (CIRAD)
Cette intervention a eu lieu dans le cadre du colloque d'hommage à Lucien Séguy et Hubert Charpentier.
Pour retrouver la vidéo du colloque dans son entièreté : https://www.youtube.com/watch?v=o0Y3qdaK1uk
Présentation générale
Cette intervention de Stéphane Boulakia présente les grandes lignes de la méthode d’expérimentation mise en œuvre par Lucien Séguy et son équipe, dans une logique de recherche-action en agroécologie. L’objectif est d’expliquer comment ces méthodologies ont permis d’imaginer, de concevoir, de maîtriser et d’évaluer des systèmes de culture durables, directement avec et chez les agriculteurs.
L’idée centrale est qu’en agroécologie, lorsqu’on manque d’idées, il faut savoir les ordonner pour construire des systèmes cohérents. Cette démarche s’inscrit toujours dans les milieux réels, avec les acteurs, et à des échelles correspondant aux pratiques agricoles concrètes.
Stéphane Boulakia rappelle aussi l’importance de l’imagination dans la conception des systèmes, en lien avec les travaux de Lucien Séguy sur la reproduction, dans les parcelles cultivées, de certaines propriétés fonctionnelles observées dans les milieux naturels, notamment la forêt équatoriale ombrophile.
Une démarche de recherche-action évolutive
Les méthodologies présentées, que Lucien Séguy appelait des méthodes de création-diffusion, ont évolué au fil du temps, en même temps que les objets techniques qu’elles permettaient de développer.
Stéphane Boulakia distingue deux grandes phases :
De la fin des années 1970 au milieu des années 1990
Cette première phase correspond à la formalisation de la démarche de création-diffusion de systèmes de culture durables adaptés aux contextes agricoles locaux.
À ce stade, la notion de système de culture est fortement systématisée. Elle est découpée, modélisée et représentée dans des matrices de systèmes de culture, qui servent à structurer l’expérimentation et l’évaluation.
À partir du milieu des années 1990
À partir du moment où les SCV (systèmes de culture sur couverture végétale) deviennent une évidence, et même une condition nécessaire de la durabilité des systèmes tropicaux, les méthodes évoluent.
Elles ne servent plus seulement à comparer des modalités, mais à poursuivre le développement des SCV en les guidant par le génie végétal, c’est-à-dire par la mobilisation des fonctions écologiques des plantes de couverture.
Le point de départ : un diagnostic fin du milieu
La démarche commence toujours par un diagnostic approfondi du milieu dans lequel la recherche-action va se déployer.
Diagnostic du milieu physique
Les régions étudiées sont d’abord caractérisées du point de vue géomorphologique et pédologique. Stéphane Boulakia cite à ce propos la collaboration avec Michel René, géographe et morphopédologue, capable de « lire » les paysages et de les transformer en cartes.
Ces cartes permettent d’identifier des unités de milieu présentant des différences de :
- propriétés du sol ;
- dynamique de l’eau ;
- potentiel agronomique ;
- modes de mise en valeur par les agriculteurs.
L’exemple évoqué est celui du nord de la Côte d’Ivoire, avec des zones sur schistes, sur calcaires, des zones à jachères longues, d’autres à jachères plus courtes sur meilleurs sols, etc. Chacune de ces unités correspond à :
- des pratiques différentes ;
- des systèmes traditionnels différents ;
- des conditions différentes de construction de l’innovation.
Diagnostic socio-économique et agraire
Le diagnostic est complété par une étude socio-économique et agraire détaillée, qui décrit :
- les modalités d’accès aux ressources naturelles ;
- l’accès au foncier ;
- les filières présentes ;
- les modes d’organisation des producteurs ;
- les différences entre types d’exploitations.
Cela permet d’aboutir à :
- une description des systèmes de production ;
- une typologie des exploitations ;
- l’identification des grands types d’agriculteurs : grands, petits, éleveurs, etc.
Diagnostic des systèmes de culture de référence
Pour chacune des unités de milieu identifiées, les systèmes de culture de référence sont décrits précisément. Un diagnostic agrotechnique est alors réalisé pour expliciter et hiérarchiser les contraintes limitant la production agricole.
Dans le contexte brésilien évoqué, l’exemple donné est celui du travail au disque, qui limite fortement le développement racinaire des cultures. Il est alors identifié comme un facteur limitant majeur de la production, donc comme un problème central à résoudre.
Les matrices : des unités pérennes de création, de modélisation et d’évaluation
À partir du diagnostic, la méthode consiste à construire des matrices, définies comme des unités pérennisées de création, de modélisation et d’évaluation des systèmes de culture, conduites en conditions réelles.
Deux éléments sont soulignés :
- elles sont menées aux échelles et avec les outils des agriculteurs ;
- elles sont pérennes, c’est-à-dire maintenues dans le temps, et non installées pour une seule année.
Cette pérennité permet d’avoir, chaque année, tous les termes d’une rotation présents dans le dispositif, ce qui rend possible l’observation :
- des interactions entre climat et cultures ;
- des effets cumulés des systèmes ;
- des trajectoires d’évolution du sol et des cultures.
Les matrices reprennent :
- les systèmes de culture traditionnels des agriculteurs ;
- des alternatives conçues pour répondre aux contraintes identifiées.
La distinction essentielle entre composantes systémiques et composantes thématiques
Pour Stéphane Boulakia, un point fondamental de cette méthode est la distinction claire entre :
Les composantes systémiques
Ce sont les éléments du système qui déterminent le mode de gestion du sol et des cultures et qui ont un pouvoir de transformation durable.
Elles agissent sur :
- la qualité du profil cultural ;
- les propriétés physiques, chimiques et biologiques du sol ;
- l’enracinement des cultures ;
- les populations d’adventices ;
- les complexes parasitaires.
Ce sont donc elles qui peuvent modifier en profondeur le fonctionnement du système.
Les composantes thématiques
Les composantes thématiques correspondent à des ajustements secondaires des performances :
- variétés ;
- niveaux de fumure ;
- modalités de protection des cultures ;
- autres réglages techniques.
Stéphane Boulakia insiste sur le fait que, dans beaucoup d’approches, on ne regarde que ces composantes thématiques, alors que ce sont les composantes systémiques qui permettent réellement de « changer la donne », de construire de l’autonomie et de réduire l’hétéronomie technique.
Exemple de matrice : Machadinho d’Oeste / Fazenda Progresso
Stéphane Boulakia présente l’exemple d’une première matrice conduite entre 1986 et 1992 au Brésil, à la Fazenda Progresso, qui a joué un rôle majeur dans la validation du semis direct.
On y trouve :
- des systèmes de monoculture ;
- des rotations annuelles maïs/soja, riz/soja ;
- des successions culturales annuelles comme soja suivi de maïs ;
- des adaptations selon les dates de semis, avec sorgho ou mil en seconde culture si le soja est implanté plus tardivement.
À l’intérieur de chacun de ces termes, les composantes thématiques sont testées :
- variétés ;
- niveaux de fertilisation ;
- modalités de contrôle des bioagresseurs.
Le semis direct comme une modalité parmi d’autres
Dans cette première phase, le semis direct n’est pas encore considéré comme une évidence, mais comme une modalité de travail du sol parmi d’autres. Il est comparé à :
- l’offset continue ou travail au disque, qui était la pratique dominante ;
- les labours d’entrée de pluie ;
- les labours de fin de cycle ;
- la scarification profonde au chisel.
Le semis direct est alors introduit du sud du Brésil, à partir des expériences pionnières des régions subtropicales comme le Paraná et le Rio Grande do Sul. Il est aussi nourri par l’expérience du Maranhão, où toute modalité de travail du sol se dégradait très rapidement dans certains contextes écologiques.
Les dispositifs expérimentaux en conditions réelles
Physiquement, ces unités prennent la forme de grandes parcelles correspondant aux modalités systémiques, accompagnées de sous-parcelles servant à étudier les composantes thématiques.
L’évaluation repose fortement sur la caractérisation des profils culturaux, considérés comme l’élément central de validation de la durabilité d’un système.
Outils mobilisés
Lucien Séguy avait développé ou utilisé plusieurs outils de terrain, parmi lesquels :
- un cylindre en trois parties permettant de mesurer sur un même échantillon :
- la densité apparente ;
- la densité racinaire ;
- la conductivité hydraulique ;
- le double anneau pour mesurer la vitesse d’infiltration ;
- des techniques d’injection en profondeur pour estimer indirectement la progression du front racinaire, par exemple sur riz.
Un exemple cité consiste à injecter de l’atrazine à une certaine profondeur ; lorsque le riz commence à dépérir, cela indique que les racines ont atteint la zone d’injection.
Une articulation avec les fermes de référence et les terroirs
Les unités centrales sont complétées par des réseaux de fermes de référence. Les agriculteurs visitent ces dispositifs, qui ont une forte valeur :
- scientifique ;
- démonstrative.
Ils y retrouvent leurs propres pratiques, mais voient aussi, côte à côte, des alternatives poursuivant les mêmes objectifs de production par d’autres moyens. Cette confrontation est très parlante.
À partir de là peuvent se construire :
- des réseaux de fermes de référence ;
- des réseaux spontanés d’agriculteurs qui s’approprient certains éléments observés.
L’échelle territoriale
Dans certains contextes, l’intervention doit dépasser l’échelle de la parcelle et de l’exploitation, et se déployer au niveau du terroir. Cela est particulièrement nécessaire quand les pratiques de SCV dépendent d’une gestion collective des résidus ou des accès aux ressources.
C’est le cas lorsque des accords doivent être négociés entre :
- agriculteurs ;
- agro-éleveurs ;
- éleveurs transhumants.
Ces accords produisent des aménagements de l’espace et des règles d’accès, qui conditionnent ensuite les systèmes de culture possibles.
Schéma d’ensemble de la démarche
Stéphane Boulakia résume l’approche comme une chaîne cohérente :
- un diagnostic initial des milieux, dans leurs dimensions physiques et socio-économiques ;
- l’appui sur des références disponibles dans des milieux similaires ;
- la confrontation entre ces références et le diagnostic local ;
- la construction de matrices ;
- les interactions avec des réseaux de démonstration et des fermes de référence ;
- une diffusion pilote, appuyée par la recherche.
L’ensemble constitue un processus :
- d’adaptation continue ;
- de validation ;
- d’itération ;
- de participation.
La participation repose sur un point clé : le partage du diagnostic du problème à résoudre. Sans ce partage, il ne peut pas y avoir de réelle participation.
L’ensemble forme aussi une base permanente de formation pour :
- les agriculteurs ;
- les techniciens ;
- les ingénieurs ;
- les chercheurs.
De la validation du semis direct à la conception des SCV
Stéphane Boulakia explique que la première phase de formalisation a conduit à montrer que le semis direct était une nécessité pour la durabilité.
Les limites des autres modes de travail du sol
Les résultats issus de la matrice 1986-1992 montrent que :
- les effets de la monoculture sont défavorables ;
- les rotations améliorent les performances ;
- le travail au disque est particulièrement dégradant ;
- le labour profond peut donner de bons résultats technico-économiques à court terme.
Mais l’analyse du profil cultural et de la matière organique montre que :
- le travail au disque dégrade fortement les sols ;
- le labour profond, même performant à court terme, ne restaure pas rapidement la matière organique, surtout s’il est pratiqué chaque année ;
- seul le semis direct, surtout associé à des rotations avec fortes restitutions de biomasse, permet de restaurer durablement les taux de matière organique.
La question n’est donc plus : « semis direct ou labour ? », mais : comment faire du semis direct performant ?
Le cas du riz
Un point important est que certaines cultures, comme le riz, échouaient au départ en semis direct lorsqu’il était pratiqué sur résidus de récolte.
La première réussite importante a été obtenue avec du riz semé directement sur des Brachiaria de pâturage, qui avaient permis de corriger et de restructurer les sols.
Le passage aux SCV et au génie végétal
La deuxième grande étape consiste alors à passer du semis direct comme nécessité à la construction des SCV.
L’enjeu devient de :
- mieux exploiter la nature au profit de la fertilité des sols ;
- gérer la fertilité via la multifonctionnalité des couverts ;
- réguler les bioagresseurs grâce aux plantes de couverture.
Il s’agit donc de mobiliser, à travers les couverts, des fonctions agroécologiques.
La multifonctionnalité des plantes de couverture
Un important travail a été mené sur l’introduction de matériel végétal et la caractérisation de ses fonctions dans différents milieux.
Les plantes de couverture peuvent apporter :
- de la biomasse ;
- une restructuration du sol ;
- une amélioration de la nutrition ;
- un contrôle des adventices ;
- une remobilisation d’éléments peu disponibles ;
- une meilleure résilience du système.
Stéphane Boulakia cite plusieurs exemples :
- des systèmes où certaines plantes permettent un meilleur contrôle des adventices ;
- les racines puissantes de certaines espèces capables de restructurer les sols ;
- le cas de Eleusine coracana sur sols ferrallitiques lessivés à pH 4, où cette plante parvient à pousser là où d’autres, comme le maïs, échouent.
Lucien Séguy avait commencé à formaliser cette multifonctionnalité des couvertures végétales dans des schémas de conception des systèmes.
L’intensification des flux de biomasse
Un autre axe majeur est l’intensification des flux de biomasse dans les systèmes.
Cela passe par :
- les successions culturales ;
- les doubles cultures ;
- l’alternance entre culture annuelle unique et successions annuelles systématiques ;
- les associations avec des pâturages comme Brachiaria ou Stylosanthes.
Cette progression traduit à la fois :
- l’accumulation d’expérience dans la conception des systèmes ;
- la nécessité d’augmenter les apports de biomasse ;
- la volonté de mobiliser davantage de diversité végétale.
Ces systèmes ont ensuite été transférés dans de nombreux pays d’Afrique, d’Asie, à Madagascar, puis en France.
L’évolution des matrices dans une phase plus avancée
Dans une phase plus tardive, les matrices changent de structure.
Il ne s’agit plus principalement de comparer de manière systématique un croisement de composantes systémiques, mais de tester des collections de systèmes de culture afin d’en mesurer :
- les effets sur les ressources naturelles, en premier lieu le sol ;
- les impacts sur les propriétés physiques, biologiques et chimiques ;
- la capacité à mobiliser des fonctions agroécologiques ;
- la capacité à contrôler les bioagresseurs, notamment les adventices.
L’enjeu est aussi de progresser vers des systèmes capables de réduire peu à peu :
- les intrants chimiques ;
- les engrais minéraux.
À partir du moment où la multifonctionnalité végétale est bien mobilisée, certaines fonctions auparavant assurées par les intrants de synthèse peuvent être prises en charge par le fonctionnement biologique du système.
Lucien Séguy envisageait également de mobiliser de plus en plus :
- l’écologie microbienne ;
- le biocontrôle ;
- les biostimulants.
Les enseignements mis en avant par Stéphane Boulakia
En conclusion, Stéphane Boulakia insiste sur plusieurs points.
Une participation construite sur un diagnostic partagé
La participation des acteurs ne se décrète pas. Elle se construit autour d’un diagnostic agronomique partagé du problème à résoudre. C’est cette compréhension commune qui permet d’avancer ensemble.
Une méthode qui évolue avec les objets qu’elle construit
La méthode a évolué avec les systèmes conçus :
- d’abord des matrices systématisées ;
- ensuite des unités de mise au point des SCV ;
- puis des dispositifs d’évaluation de leurs performances et fonctions agroécologiques.
Une mise en dialogue entre pratiques, fonctions et performances
La démarche met en relation :
- des pratiques ;
- des fonctions agroécologiques mobilisées ;
- des impacts positifs sur le sol et le milieu ;
- une amélioration des performances du système.
Cela permet d’augmenter la productivité des facteurs, de générer des économies, et de construire des systèmes plus autonomes.
Une distinction essentielle pour l’autonomie
Pour Stéphane Boulakia, la distinction entre composantes systémiques et composantes thématiques est essentielle.
Les composantes systémiques permettent de construire de l’autonomie. Les composantes thématiques, souvent mises en avant dans l’offre technique, peuvent au contraire renforcer la dépendance si elles ne sont pas insérées dans un cadre systémique cohérent.
Il ne dit pas qu’elles sont inutiles, mais qu’il faut savoir les ordonner : construire d’abord l’autonomie du système, puis seulement aller chercher les éléments externes jugés nécessaires.
Échanges en conclusion
Après la présentation, les intervenants rappellent que Lucien Séguy se définissait comme un « sélectionneur de systèmes ». Là où un sélectionneur classique travaille sur des variétés, lui travaillait sur des systèmes de culture.
Il est également souligné que l’accumulation des connaissances et des bases de données sur les plantes et leurs fonctionnements dans différents milieux a permis, avec le temps, d’aller de plus en plus vite pour identifier les bonnes plantes et les bons systèmes.
Alors qu’au départ il fallait parfois une dizaine d’années pour identifier les bonnes combinaisons, l’expérience acquise permet désormais d’arriver plus rapidement à des résultats pertinents dans un nouveau milieu.
Éléments de discussion sur matière organique, carbone et productivité
Une question du public porte sur la matière organique, le carbone et le réchauffement climatique.
La réponse rappelle que :
- le carbone du réchauffement climatique est principalement du CO2 ;
- la matière organique du sol est un support de stockage du carbone et de l’hydrogène ;
- les plantes transforment le CO2 par la photosynthèse en chaînes carbonées porteuses d’énergie.
Dès lors, toute l’énergie du système vient de la photosynthèse. Le premier principe des systèmes de culture sur couverture végétale n’est donc pas seulement l’absence de travail du sol, mais avant tout la capacité à :
- produire un maximum de biomasse ;
- avoir autant de plantes que possible dans le temps et dans l’espace ;
- maintenir une photosynthèse active.
Cela permet d’accumuler de l’énergie, d’alimenter la microfaune et la microflore, de structurer les sols et de faire fonctionner l’ensemble du système.
Le corollaire souligné est important : contrairement à une idée parfois avancée, la durabilité de ces systèmes ne s’oppose pas à leur forte productivité. Au contraire, dans cette approche, la durabilité repose sur une très forte productivité biologique.
Ressources
Stéphane Boulakia mentionne l’existence de références sur les méthodes, accessibles :
- sur le site d’Open libre du CIRAD ;
- sur le site de Ver de terre Production.
