Weeds are a major constraint to crop yields in tropical production systems, especially for smallholder farmers who cannot afford to purchase herbicides. It has been argued that the practice of mulching with crop residues can suppress weeds in conservation agriculture systems. However, few data are available on the effect of crop residue mulching on weed infestation. In this study we quantified the effect of increasing amounts of surface crop residues on weed emergence, weed biomass production and rice yield. The experiment was conducted during four growing seasons in the Lake Alaotra region, Madagascar. Two types of mulch were applied on a no-tilled soil, Stylosanthes guianensis and a mixture of maize and Dolichos lablab, with different amounts ranging from 0 to 45 Mg dry matter ha−1 . Weed emergence was measured every week from the day of the first rain that triggered weed germination to 100 days thereafter, and weed biomass was monitored at four dates during the cropping season. Our results show that weed e

L’agriculture de conservation (AC) a été introduite à Madagascar dans l’objectif de maintenir la durabilité des cultures pluviales. L’AC et l’élevage de ruminants doivent être considérés comme des activités complémentaires et synergiques mais des compétitions pour l’utilisation de la biomasse peuvent néanmoins apparaître dans certaines circonstances. En effet, l’AC permet de fournir des ressources fourragères pour l’alimentation des ruminants. En contrepartie les ruminants recyclent une partie de la biomasse ingérée, mais non digérée, sous forme de fumier. Les ruminants permettent ainsi d’améliorer la fertilité du sol via l’apport de fumier. Le recyclage des nutriments au sein d’une exploitation mixte d’agriculture-élevage peut être optimisé en améliorant les techniques de conservation des résidus des cultures et des effluents d’élevage. Cette thèse vise à acquérir des connaissances pour une gestion optimisée des biomasses végétales et animales afin d’améliorer la production agricole. Le principe est de favoriser le recyclage des biomasses végétales et animales en limitant les pertes en nutriments au sein de l’exploitation agricole. Pour cela, trois systèmes de culture pluviale ont été suivis en milieu contrôlé durant trois campagnes (2013 à 2016) : (i) rotation du riz avec du maïs associé à crotalaire en AC, (ii) rotation du riz avec de l’avoine en AC et (iii) rotation du riz avec du maïs associé au haricot en labour. À l’intérieur de chaque système de culture, quatre types de fertilisation ont été comparés : (i) aucune fertilisation, (ii) 5 t ha-1 de fumier conventionnel, (iii) 5 t ha-1 de fumier amélioré et (iv) 5 t ha-1 de fumier conventionnel + fumure minérale. Nous avons installé et suivi également les systèmes de culture ii et iii, et les deux fertilisations ii et iii en milieu paysan, pendant deux campagnes (2013 à 2015). Les rendements en grain de riz sont 27% et 48% supérieurs en utilisant le fumier amélioré ou la fumure minérale, respectivement, par rapport à la situation sans fertilisation. Pour les autres cultures, l’ordre d’importance des rendements en grain ou paille est similaire : fumure minérale > fumier amélioré > fumier conventionnel > sans fertilisation, mais la différence n’est significative que pour le maïs en milieu contrôlé. La production totale en grain (detoutes les cultures de la rotation) est plus élevée avec la rotation riz//maïs associé à la crotalaire et riz//maïs associé au haricot par rapport àla rotation riz//avoine. La production totale en paille de la rotation riz//maïs associé à la crotalaire est toujours significativement importante (10 à 17 t MS ha-1 ) en comparant à celle des deux autres systèmes de culture, grâce à la forte Résumé production de la crotalaire. Les rendements en paille ou en grain en milieu contrôlé et paysan sont similaires. Les racines de l’ensemble des plantes de chaque système de culture étudié permettent de restituer 18%, 27% et 28% du carbone total de toutes les biomasses aériennes et racinaires de la rotation riz//maïs associé à la crotalaire (10,0 t C ha-1 sur 2 ans), riz//avoine (3,1 t C ha-1 sur 2 ans) et riz//maïs associé au haricot (3,6 t C ha-1 sur 2 ans), respectivement. La simulation sur vingt ans du stock en C du sol (horizon 0 à 30 cm) montre que le delta carbone est toujours positif sous la rotation riz//maïs associé à la crotalairequand le stock en C total initial est inférieur à 160 t ha-1 . Sous culture de riz//avoine et riz//maïs associé au haricot, le stock en C du sol peut être maintenu à l’équilibre, même en exportant 90% de la biomasse végétale aérienne pour l’alimentation animale, si le stock en C initial est de 60 t C ha-1 . À chaque augmentation de 10 t C ha-1 du stock en C initial, les biomasses des rotations riz//avoine et riz//maïs associé au haricot exportées doivent être réduites respectivement de 17% et de 13% pour maintenir le stock en C initial. Ainsi, le delta carbone des rotations riz//avoine et riz//maïs associé au haricot devient négatif si les stocks en C de départ sont respectivement supérieurs à 110 et 130 t C ha-1 . Pour ce qui concerne la restitution d’azote au sol, elle est également plus importante avec la rotation riz//maïs associé à la crotalaire (164 kg N ha-1 an-1 ) en comparant avec les deux autres rotations (de l’ordre de 45 kg N ha-1 an-1 ). En contrepartie, la rotation riz//avoine permet une production importante de lait (jusqu’à 3 600 l ha-1 an -1 ) par rapport aux autres rotations, riz//maïs associé au haricot (19% inférieur) et riz//maïs associé à la crotalaire (41% inférieur). En revanche, la rotation riz//maïs associé au haricot permet une production plus importante en grain plus riche en protéine par rapport aux deux autres rotations. Cependant, en tenant compte de toutes les productions (lait, grain, azote resitué au sol), la rotation riz//maïs associé à la crotalaire est la plus intéressante économiquement, avec un gain de 300 à 400 kAr ha-1 an -1 par rapport à la rotation riz//avoine, et de 60 à 600 kAr ha-1 an -1 par rapport à la rotation riz//maïs associé au haricot, suivant le taux d’exportation de la biomasse végétale consommable par les animaux. Pour chaque système de culture, la vente du lait produit, en valorisantla biomasse végétale comme fourrage, permet d’acheter une forte quantité de fumier et des engrais minéraux pour améliorer la fertilité du sol afin d’accroître les productions en grain dont celles du riz pour l’alimentation humaine. Le choix du système de culture utilisé dépendra, au final, de l’objectif de chaque paysan et de la taille de son exploitation.

Consevtion agriculture (CA) encompasses three components (minimal soil disturbance, permanent soil cover and crop rotations). It has been widely promulgated to smallholders throughout sub-saharan Africa and Madagascar for over ten years as a strategy to enhance crop productivity by restoring inherent soil fertility. The low adoption rates, however, spurred increased interest to better understand the challenges and constraints farmers face when implementing this technology, as affected ty regional and farm-specific factors. Parallel to this, there have been observations of partial adoption of the CA package, or so-called innovative cropping systems. This process has resulted in a heightened interest in participatory research, aiming to value existing farmer knowledge and evaluative abilities in terms of assessing potential benefits of existing agroecological practices. This study aimed to enhance our understanding of farmer perceptions of CA in the Lake Alaotra region in Madagascar though close monitoring of ten on-farm field demonstration-experiments which were initiated gy the ABACO project. The experiments were based on CA principles, and were co-designed by farmers and technicians and managed by farmers. Each design was unique and without repetitions. Results and insights from biophysical measurements, open-ended and in-depth interviews with participating farmers and participand observation were triangulated to assess how farmers' interpretations of the field experiments might affect future testing and on-farm decision making. Analysis also touched upon the interaction between CA and the social factors of knowledge sharing and gender.

Conservation Agriculture (CA) was introduced at the lake Alaotra, in Madagascar, in the 2000’s in a context of traditionnal mining upland agriculture and silting-up of lowlands rice fields. Land tenure pressure linked to the attractiveness of the area lead to the progressive colonization of surrounding upland hills (Tanety), very sensitive to erosion. Conservation agriculture tackles with a double challenges: i) maintain and/or increase household income and ii) preserve natural resources through sustainable agricultural practices in the long term. This paper assesses the economic impact of CA adoption on farmers’s income trough modeling representative farms selected according to a local typology,based on the last 5 years with a prospective analysis for the next 5 years. The BV-lac Project Field database highlighted a light increase of yield according to the age of CA systems. A buffering effect on climate hazards has been as well identified trough production stability over the years leading to adoption as part of a risk limiting strategy. Elements of the CA techniques are adopted spontaneously within surrounding farming systems leading to improvment of conventionnal tillage based systems. Smallholders agricultural practices evolution displays a high capacity for innovation.Modeling with a dedidated tool (Olympe is a budget analysis oriented tool) has highlighted that CA systems improve significantly net farm income in the midterm (5 to 10 years) and gross margin at plot scale. For farm holdings with few irrigated rice fields, mainly relying on upland agriculture, CA systems increase farming systems resilience to climatic events and price volatility as well as sustainable agricultural practices maintaining localand fragile ressources

La région du Vakinankaratra est située au cœur de la zone produisant plus de 80% de la production laitière de Madagascar. Les exploitations sont de type polyculture-élevage à orientation laitière, avec des cultures vivrières (dont le riz) et fourragères cultivées en moyenne sur moins de 2ha et un troupeau laitier de 3 vaches. Depuis la crise de 2009 et la fermeture de l’industrie TIKO qui représentait plus de 50% du marché, la filière lait a été désorganisée, l’appui technique a diminué et les opérateurs aval se sont atomisés. Les producteurs réfléchissent les stratégies d’évolution de leurs exploitations en fonction de ce nouveau contexte. Pour les aider dans ce processus de réflexion, une démarche basée sur la construction de scénarios prospectifs à l’aide d’outils de simulation a été utilisée. Elle intègre des aspects techniques et économiques aux échelles troupeau, parcelle et exploitation. Les outils de simulation permettent d’évaluer ex-ante différents scénarios d’évolution intégrant ou non de

La région du Vakinankaratra est située au cœur de la zone produisant plus de 80% de la production laitière de Madagascar. Les exploitations sont de type polyculture-élevage à orientation laitière, avec des cultures vivrières (dont le riz) et fourragères cultivées en moyenne sur moins de 2ha et un troupeau laitier de 3 vaches. Depuis la crise de 2009 et la fermeture de l’industrie TIKO qui représentait plus de 50% du marché, la filière lait a été désorganisée, l’appui technique a diminué et les opérateurs aval se sont atomisés. Les producteurs réfléchissent les stratégies d’évolution de leurs exploitations en fonction de ce nouveau contexte. Pour les aider dans ce processus de réflexion, une démarche basée sur la construction de scénarios prospectifs à l’aide d’outils de simulation a été utilisée. Elle intègre des aspects techniques et économiques aux échelles troupeau, parcelle et exploitation. Les outils de simulation permettent d’évaluer ex-ante différents scénari

La région du Vakinankaratra est située au cœur de la zone produisant plus de 80% de la production laitière de Madagascar. Les exploitations sont de type polyculture-élevage à orientation laitière, avec des cultures vivrières (dont le riz) et fourragères cultivées en moyenne sur moins de 2ha et un troupeau laitier de 3 vaches. Depuis la crise de 2009 et la fermeture de l’industrie TIKO qui représentait plus de 50% du marché, la filière lait a été désorganisée, l’appui technique a diminué et les opérateurs aval se sont atomisés. Les producteurs réfléchissent les stratégies d’évolution de leurs exploitations en fonction de ce nouveau contexte. Pour les aider dans ce processus de réflexion, une démarche basée sur la construction de scénarios prospectifs à l’aide d’outils de simulation a été utilisée. Elle intègre des aspects techniques et économiques aux échelles troupeau, parcelle et exploitation. Les outils de simulation permettent d’évaluer ex-ante différents scénarios d’évolution intégrant ou non des techniques innovantes dans le système de production. Ces innovations portent sur l’amélioration de l’affouragement des vaches (fenaison, ensilage) et sur l’intégration de techniques d’agriculture de conservation susceptibles de valoriser aux mieux les petites surfaces disponibles soumises à la pression foncière et à la surexploitation. Des actions de recherche et de développement agricole ont en effet été entreprises pour diffuser des systèmes de culture sous couvert végétal (SCV) afin de répondre à ces problèmes. La démarche a été conduite autour d’Antsirabe, capitale du Vakinankaratra, auprès de huit exploitations aux profils variés (troupeau de 2 à 11 vaches, superficie de 1 à 24 ha). Après avoir modélisé la situation actuelle des exploitations et paramétré les outils, deux types de scénarios d’évolution des exploitations ont été successivement simulés. Le premier correspond au projet auquel réflechit le producteur, le second à des configurations alternatives intégrant des idées du producteur ou de l’intervenant. Les résultats des scénarios sont comparés entre eux et à la situation actuelle.Quatre types de stratégies ont été identifiés : augmentation de la taille du troupeau, augmentation de la productivité par vache, autosuffisance en fourrages, décapitalisation et diversification. Ces stratégies peuvent se combiner. Face à la désorganisation de la filière mais à la demande toujours présente des consommateurs, les stratégies visant à diminuer le coût de revient du litre de lait semblent plus sûres que celles qui ne jouent que sur l’augmentation de la production. Les innovations intégrées dans les simulations sont pertinentes pour répondre à ces stratégies. Dans le cas des SCV, une adaptation par rapport au modèle proposé par la recherche est néanmoins nécessaire pour être en adéquation avec les pratiques et les objectifs des producteurs. La force de la démarche est d’être participative et elle s’est révélée intéressante à court terme pour nourrir la réflexion et les connaissances des producteurs. Ses effets seront plus difficiles à évaluer à long terme. Son utilisation est judicieuse pour accompagner des exploitations porteuses de projet d’évolution mais les structures locales d’accompagnement s’affaiblissant, sa transférabilité dans la région est actuellement problématique. Elle pourrait également être utilisée pour orienter les activités des chercheurs en évaluant ex-ante l’intérêt et la faisabilité en milieu paysan d’innovations issues de la recherche.

Suite aux premières introductions très limitées des technique d'agriculture de conservation au lac Alaotra entre 1998 et 2002, le projet BV-lac, financé par l’Agence Française de Développement (AFD), a démarré ses activités en 2003 avec une part importante dévolue aux techniques agro-écologiques et à la promotion de techniques culturales de type SCV (semis direct sur couverture végétale). Une étude réalisée en 2009/2011 a permis d'observer les 120 parcelles les plus anciennes du projet, âgée de 3 à 7 ans, afin d'étudier le niveau d’adoption des techniques par les paysans, l’évolution des recommandations techniques du Projet et les pratiques et processus d'innovation paysanne autour de ces nouvelles techniques. L’évolution des systèmes de culture sur 8 ans montre un indéniable intérêt des producteurs pour la stabilité des rendements mais aussi les difficultés importantes d’apprentissage des techniques. L'agriculture de conservation constitue un véritable changement de paradigme, non seulement par l'introduction de nouvelles pratiques culturales, mais surtout par une approche raisonnée sur un pas de temps plus long (5 à 10 ans) incluant les notions de rotations culturales et de stratégies à long terme, ce qui constitue un véritable changement pour les producteurs locaux centrés sur des stratégies à court terme. L'agriculture de conservation, si elle perdure, permettra de passer d'une agriculture traditionnelle ou conventionnelle de type minière à une agriculture durable sur les zones de collines (Tanety) et de plaine colluviale (Baiboho). Seuls les résultats sur les tanety sont présentés ici. Si l'adoption par un certain nombre de paysans est manifeste après 7 années de projet (410 hectares de culture en SCV pour 6 à 800 paysans en 2010), l'absence constatée à ce jour de diffusion spontanée hors projet est préoccupante sur la pérennité de cette adoption

Résumé: Ce mémoire est le fruit d’un travail mené au Lac Alaotra (Madagascar) entre mars et août 2011 sur le terrain du projet BVLac (Projet de Mise en Valeur et de Protection du Bassin Versant du Lac Alaotra) piloté par le CIRAD. En 2011 environ 10.000 fermes sont appuyées par le projet BVLac (2003- 2013) dans diverses démarches : protection des sols, reboisement, agriculture durable, regroupées sous le terme d’agriculture de conservation. Un petit nombre de ces paysans sont regroupés dans environ 80 organisations paysannes menant diverses activités : crédit solidaire, commercialisation, approvisionnement … Dans la préparation de l’après projet BVLac dont la fin est prévue en septembre 2013, on a souhaité savoir quels outils (ou objets intermédiaires) développés par le projet seraient à même d’être partagés avec les structures paysannes locales afin de leur permettre de répondre aux rôles qu’elles se sont fixé. Une multitude d’outils et supports ont été développés dans le cadre du projet BVLac au cours des 8 dernières années. Parmi ces outils, lesquels sont ou seront utilisables et adaptables aux besoins des paysans ? Certains d’entre eux répondent de manière prioritaire aux besoins internes du projet (bases de données et indicateurs d’exécution des contrats…) et n’ont donc pas forcément vocation à se pérenniser. D’autres sont plutôt des outils et supports propres à la recherche (outils de diagnostic et de simulation…) pour lesquels la question des utilisateurs n’a pas forcément encore été abordée ou tranchée. Enfin, d’autres sont potentiellement utilisables par des techniciens, conseillers paysans, organisations paysannes hors et au delà du cadre du projet (sessions API, visites d’échanges, parcelles de démonstration…), car faisant partie intégrante d’une démarche dynamique et « pérenne » de conception et diffusion des SCV. Sans préjuger de priorités, une vingtaine d’outils ont étés identifiés, la primauté s’étant naturellement faite sur des outils relativement rustiques. La question du partage de ces outils et de l’utilisateur final est abordée pour chacun d’entre eux pour un après projet dans lequel le financement externe et l’aide technique seront plus réduits. Des propositions d’adaptations de certains outils sont formulées de manière à les faire mieux coïncider avec les besoins actuels et futurs des acteurs locaux. Le développement de deux de ces outils a été considéré comme prioritaire pour le déploiement des activités des organisations paysannes : le plan de travail annuel et l’adaptation des bases de données.

Ces remarquent explique le recul des surfaces. La contrainte la plus préoccupante concerne la place d’une jachère améliorée n on productive qui peut à terme mettre en péril l’adoption actuelle du système. La diffusion des SCV est actuellement basée sur un système unique à base de styloxanthes qui pose des problèmes de gestion finalement assez important après suivi et analyse sur les 5 dernières années : préparation des parcelles au semis, désherbage manuel sélectif toujours nécessaire en fonction de la qualité des mulchs, manque d'outils appropriés (alors que la charrue est toujours disponible et sous utilisée..). Néanmoins certaines méthodes en cours de test comme le piétinage des couvertures par les zébus semble intéressantes a développer pour diminuer ces contraintes. La priorité va à la diversification des systèmes pour obtenir une offre technique plus adaptée aux différents types de producteurs et aux différentes stratégies paysannes rencontrées.