Agroécologie.AXE2.2 - Agroforesterie

National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Overview: Agroécologie.AXE2.2 - Agroforesterie

Agroécologie.AXE2.1 - Agroécologie.AXE3

Leader: Abdelali LAAMARI, National Institute of Agronomic Research Morocco - INRA Morocco

Team members: 4
Partner organizations: 1

Budget 2025
MAD : 0

Results: 0

Axis Description

Résumé : Dans le cadre de la prolongation du Plan Maroc Vert, le Maroc a connu le lancement de la nouvelle stratégie de développement du secteur agricole baptisée "Génération Green 2020- 2030". Cette stratégie se base sur une capitalisation des acquis réalisés par le Plan Maroc Vert, à travers l’adoption d’une vision nouvelle du secteur agricole, la consécration d’une nouvelle gouvernance et la mise à disposition du secteur de moyens modernes. Elle vise également la mise en place de plusieurs programmes et plans régionaux dans le but de booster la productivité agricole et d'améliorer les conditions de travail. C'est dans le même sens que s'inscrit le développement de l’agroforesterie comme système de production alternatif à la monoculture. Le changement climatique connu dernièrement au Maroc, rend la production agricole très fluctuante vue sa grande dépendance aux pluies et la recrudescence des périodes de sécheresse. Il est donc nécessaire de développer d'autres alternatives pour remédier aux contraintes liées au manque d'eau spécialement dans les zones arides. L’agroforesterie s’avère une alternative écologiquement soutenable, socialement acceptable et économiquement profitable par rapport à l’agriculture conventionnelle, c’est une activité agricole intégrant les arbres aux cultures et à l’élevage du bétail L’agroforesterie amène plusieurs bénéfices comparativement à l’agriculture conventionnelle : biodiversité plus élevée, amélioration de la qualité du sol, productivité primaire totale accrue, séquestration du carbone, stabilité économique, valorisation de l’économie locale et atteinte de la souveraineté alimentaire. Le présent axe de recherche se veut une analyse de la question, qui vise à répondre aux interrogations suivantes : l’agroforesterie peut-elle constituer un outil de développement durable en zone arides et semi-arides, à la protection de l’environnement et au bien-être des populations vulnérables ? Ce travail de recherche va permettre d’optimiser les techniques culturales des cultures conduites dans les systèmes agroforestiers et le choix des meilleures associations possibles entre cultures annuelles et arbres et arbustes qui permettent de bons rendements tout en préservant les ressources naturelles (sol et eau). Les résultats de ce projet vont permettre à nos agriculteurs d’améliorer leurs revenus et de mieux préserver leurs parcelles à travers une utilisation plus efficiente des pratiques de l’agroforesterie. En outre, le développement de nouveaux systèmes agroforestiers plus valorisants des sols a de multiples intérêts dont l’amélioration de la résilience de l’agriculture aux aléas climatiques, la diversification des sources de revenu des agriculteurs et la préservation de la biodiversité. Mots clés : agroforesterie – zones arides et semi-arides – changement climatique – résilience de l’agriculture Orientations stratégique L'agriculture est un pilier majeur de l'économie marocaine. La production nationale est considérablement soutenue par les zones arides et semi-arides, où les systèmes d'exploitation intègrent principalement l'élevage et les cultures pluviales. Néanmoins, la production agricole dans ces zones souffre d'un nombre de contraintes menant à une faible productivité. En outre, la situation est rendue plus grave par l'irrégularité des précipitations et des régimes climatiques. La fragilité des moyens de subsistance et des écosystèmes dans les zones arides marocaines rend les populations qui y vivent particulièrement vulnérables aux sécheresses, qui sont censées d'augmenter dans l'avenir. Dans ces régions, l’eau constitue le facteur majeur limitant la production agricole. Les disponibilités hydriques sont déterminées par une pluviométrie faible et aléatoire, des sols généralement peu profonds, dégradés et à capacité de stockage insuffisante, et des températures élevées en fin, au milieu et/ou au début du cycle des cultures. Ceci se traduit par un potentiel de production limité et fortement variable. La pression économique sur la terre s’est traduite par le recours de plus en plus à la culture continue de céréales. L’exploitation des terres marginales et le surpâturage des parcours sont devenus des pratiques courantes. Il en a résulté une exploitation minière du milieu concrétisée par une diminution de la productivité et une dégradation des ressources naturelles (sol, végétation et eau), entraînant une fragilisation préoccupante du milieu que les techniques de production actuellement pratiquées ne font qu’aggraver. Pour s’adapter à ces changements de façon durable voire pour les atténuer, il est donc nécessaire de rendre les agroécosystèmes marocains plus résilients face au manque d’eau et à la variabilité de la pluviométrie. Dans ce sens, le ministère de tutelle a mis en œuvre le Plan Maroc Vert (PMV) et son plan de consolidation Génération Green (GG) qui ont consacré une bonne partie de leurs actions pour le développement d’une agriculture résiliente et éco-efficiente. En termes de défis en zones semi-arides et arides, les investigations menés avec les partenaires en préparation à ce PRMT ont identifié trois grandes orientations: • Sécurité alimentaire ; • Changements climatiques ; • Dégradation des ressources naturelles et gestion rationnelle de l’eau et de la biodiversité L’INRA couvre toutes les zones agro-écologiques du semi-aride et de l’aride sur le territoire nationale et qui renferment divers systèmes de production (agricole intensif, agropastorale et agrosylvopastorale). Il est de ce fait appelé, à travers tous ces environnements, à proposer des technologies nouvelles et adéquates pour l'amélioration des productions agricoles et de l'élevage et le niveau de vie de la population rurale. Il s'agit, en générale, de s'investir plus sur des plateformes telles que : l'agriculture de conservation, la sécurité alimentaire, la valorisation des produits de terroir, etc. Notre mégaprojet vise à promouvoir l’agriculture de conservation avec ces deux composantes, le semis-direct et l’agroforesterie. Le présent axe de recherche s’intéresse particulièrement à l’agroforesterie comme système de production alternatif à la monoculture et comme forme d’intensification durable des écosystèmes fragiles des zones semi-arides et arides. Etat de l’art : L’homme a connu l’agroforesterie comme des pratiques agricoles depuis des siècles dans de nombreuses régions du monde (Simard, 2012), mais comme un terme scientifique et technique n’apparait qu’en 1982 dans le rapport «Sustained Agroforestry » de Lundgren et Raintree, puis repris par l’ICRAF devenu par la suite le Centre Agroforestier Mondial (World Agroforestry Center) (Morinay, 2012). La parcelle d’agroforesterie n’est pas une simple juxtaposition d’arbres et de cultures, c’est un système complexe d’interactions échangées entres les arbres et les cultures. Les arbres plantés dans des parcelles cultivées bouleversent les conditions locales, microclimatiques, édaphiques, biotiques, lumière, eau, azote, plantes adventives, faune sauvage, communautés bactériennes des sols. Autant de paramètres qui vont modifié fortement l’environnement immédiat de la parcelle, l’exploitant va jouer sur ces relations pour produire différemment. Généralement la parcelle agroforestière a une double vocation de production ; l’une annuelle comme la culture ou la pâture et l’autre à long terme tels que la production du bois et autres produits de l’arbre (Dupraz et Liagre, 2008). L’agroforesterie se base donc sur la diversité des espèces qui tend à augmenter la productivité d’une parcelle agroforestière par des interactions bénéfiques entre les composants du système agroforestier. De plus les systèmes agroforestiers bien conçus exploitent au maximum ces interactions tout en réduisant au minimum les interactions défavorables telles que la compétition (Franklin et scott, 1992). L’augmentation de la productivité est largement dépendante de la dominance des interactions bénéfiques (Le Graët et al, 2017). Ainsi, les systèmes agroforestiers permettent de garantir la qualité et la quantité de l’eau par la capacité de dépollution des arbres. Véritables filtres, ils limitent une partie de la lixiviation des nitrates réduisant ainsi la pollution des nappes phréatiques. Cette fonction est particulièrement intéressante pour la gestion des zones de captage en eau potable, De plus, les systèmes racinaires des arbres augmentent la réserve utile en eau des sols, améliorent l’infiltration du ruissellement et limitent l’évaporation du sol (Canet et Schreiber, 2015). Le système agroforestier augmente également la fertilité du sol. En effet, les arbres contribuent à l’enrichissement du sol par la matière organique issue de la litière des feuilles et par la décomposition des racines fines (Dupraz et Liagre, 2008). Par ailleurs, les arbres agissent sur la faune et la flore microbienne du sol et en particulier sur les organismes détritivores ou saprophytiques qui sont essentiels dans les processus d’évolution de la fertilité du sol (Dupraz et Liagre, 2008). Sur le plan économique, les parcelles d’agroforesterie ont une rentabilité comparable à celle des parcelles agricoles. Elles permettent à la fois de maintenir un revenu annuel grâce aux cultures intercalaires, et de constituer un capital de valeur, avec les arbres. Les densités optimales d’arbres adultes seraient situées entre 50 et 100 arbres/ha selon les essences et la fertilité des parcelles (Dupraz et Capillon, 2005), l’agroforesterie permet également de diversifier les revenus agricoles par la production de bois et de produits forestiers non ligneux. En somme l’agroforesterie constitue un fournisseur important de biens et de services pour l’environnement en s’inscrivant dans un contexte de gestion intégrée des terres agricoles et de l’espèce rural (De Baets et al, 2007). Un système agroforestier est une association de trois composantes principales (la strate arboré, les cultures et les animaux d’élevage) liée entre eux par des interactions écologiques et économiques significatives. La structure des composantes s’appuie sur deux dimensions : l’une est l’arrangement spatial qui se réfère aux dispositions entre les différents éléments dans l’espace et l’autre c’est la séquence temporelle qui est basé sur la structuration dans le temps (Dussault, 2008). Le système agroforestier se définit par la détermination des trois critères de base de l’agroforesterie, le premier critère est une condition essentielle qui exige la présence au moins d’une espèce ligneuse et pérenne, le deuxième nécessite au moins deux espèces végétales qui ont des interactions biologiques significatives. Finalement le troisième critère requiert l’utilisation au moins d’une des espèces pour produire du fourrage (Somarriba, 1992). Les critères les plus évidents et les plus faciles à utiliser pour classer les systèmes agroforestiers sont la disposition spatiale et temporelle des composantes, l'importance et le rôle des composantes, les objectifs de production ou les outputs du système, et les caractéristiques sociales et économiques (Nair, 1993). Selon ces critères on constate différents modes de classifications parmi lesquels on peut citer : 1. Mode de classification selon la structure des composantes du système agroforestier et on y distingue quatre catégories : • Les systèmes de parcs agroforestiers : sont principalement des zones cultivées avec des arbres dispersés (souvent autochtones), ce type de systèmes est caractérisé par la diversité des espèces d’arbres, la variété des produits selon leurs utilisations (comprenant les fruits, le fourrage, etc.) ; • Les systèmes multi-étagés : sont des groupes d’arbres ou d’arbustes plantés ou existants, gérés comme un étage supérieur de plantes ligneuses avec un à plusieurs étages inférieures de cultures (exemple : le système oasien); • Banques fourragères : Les arbres et arbustes à feuilles et/ou à gousses sont utilisés par les agriculteurs en tant que compléments alimentaires pour le bétail ; • Les jachères améliorées : sont composées d’espèces d’arbres ligneux plantées afin de restaurer la fertilité à court terme (Liniger et al ,2011). 2. Mode de classification basé sur la nature des composants du système agroforestier et dans lequel on retrouve quatre systèmes agroforestiers principaux : • L’agrosylviculture, il s’agit de la combinaison des plantes ligneuses (arbres et arbustes) avec des cultures, elle est caractérisée par l’arrangement spatiale des composants et utilisée dans la production alimentaire et fourragère ; • Le sylvo-pastoralisme : la combinaison des plantes ligneuses et d’élevages ; • L’agro-sylvo-pastoralisme : la combinaison d’arbres, de cultures et d’élevages (Nair, 1993) ; • Les systèmes agroforestiers moins fréquents tels que l’apisylviculture, mais aussi des systèmes plus simples comme les haies brise-vent utilisées pour réduire l’érosion et la vélocité du vent (Dussault, 2008). Actuellement, l’agroforesterie est devenue une pratique indispensable dans le choix d’utilisation durable des terres dans le monde entier. Elle est pratiquée dans de nombreux pays tels que l’Inde et la France, dont 43% des cultures agricoles sont recouvert par une couverture forestière et selon certaines approches agroforestières. Au Maroc, l’agroforesterie est pratiquée dans des conditions climatiques différentes mais la pratique reste dominante en zones de montagne et dans les oasis ou les agriculteurs cherchent à maximiser au mieux la rentabilité de leurs terrains agricoles. Les systèmes agroforestiers sont basés sur l’olivier et les cultures annuelles depuis plusieurs siècles. Des études diagnostiques faites au Maroc ont révélé qu’environ 75% des plantations d’oliviers sont associées à des cultures annuelles, en particulier, les légumineuses alimentaires comme la fève, le pois chiche, le pois et la lentille (Daoui, 2012). Dans les zones arides et semi-arides, l’Atriplex a été associée au système d’alley cropping avec de l’orge, de l’avoine ou de la luzerne, elle a joué un rôle important comme brise-vent, pour la protection du sol et la création d’un microclimat favorable, permettant aux autres espèces fourragères, d’augmenter leur productivité (Chriyaa et El Mzouri, 2004). La solution qui a donné les meilleurs résultats jusqu’à présent est la possibilité d’associer les cultures de céréales dominantes, comme l’orge, à des arbustes fourragers qui, grâce à leur grande capacité de résister à la sécheresse, à l’action d’amélioration du sol exercée par l’apport d’une substance organique et à la capacité des racines de s’enfoncer dans le sol, ont eu des effets bénéfiques sur l’environnement et le rétablissement de la fertilité de l’écosystème. Les arbustes fourragers qui ont donné les meilleurs résultats sont ceux du genre Atriplex, en particulier Atriplex halimus et Atriplex nummularia (Arif et al., 1994). De nombreuses études ont mis en évidence le fait qu’en associant la culture de l’orge aux arbustes fourragers appartenant au genre Atriplex, la production de la céréale augmente (Chriyaa et El Mzouri, 2004) ; de plus, le bétail peut éventuellement brouter les chaumes d’orge et les arbustes d’Atriplex en été et en automne. Les mêmes auteurs ont montré que le ratio équivalent terre de la production de l’orge et de la jachère en alley-cropping augmente respectivement de 54% et 39% en comparaison avec une conduite sans arbustes (Chriyaa et El Mzouri, 2004). La même tendance a été relevée par El koudrim en 2015 pour le mélange fourrager (Orge/pois fourrager), avec un ratio équivalent terre de 25% et 33% de plus pour la parcelle en alley-cropping, respectivement pour une année sèche et une année normale. De point de vue nutritionnel, les recherches ont démontré que l’intégration de l’alimentation du bétail avec des arbustes fourragers et des raquettes de Figuier de Barbarie fournit d’excellents résultats (Chriyaa, 2007). En effet, l’Atriplex possède un taux élevé d’azote et fournit de faibles apports d’énergie, tandis que l’Opuntia est particulièrement riche en énergie et en eau. L’Atriplex constitue un excellent supplément à la paille, Opuntia augmente l’ingestion de paille (Chriyaa, 2006); les deux espèces représentent une bonne source de protéines et peuvent remplacer le soja dans l’alimentation des animaux, favorisant la baisse des coûts d’élevage (Nefzaoui et Ben Salem, 2002). La combinaison de ces deux ressources de fourrage est sans doute une solution possible pour satisfaire les besoins alimentaires du bétail, réduire la pression sur les terres de pâturages et prévenir le sur-broutage ainsi que la désertification. Le système agroforestier (SAF) utilisant des arbres ou des arbustes fourragers avec d'autres cultures annuelles, notamment des fourrages, est reconnu comme une forme alternative durable d'utilisation des terres répondant aux besoins de développement économique des communautés et offrant un certain nombre de services écosystémiques à haute valeur économique et sociale. Parmi les outputs du SAF l’augmentation des disponibilités en ressources fourragères, la réduction de l'érosion des sols, la conservation de l’eau et le développement de nouvelles activités génératrices de revenus selon le genre (miel, PAM). De ce fait, l'agroforesterie fait désormais l'objet d'une attention croissante en tant qu'option de gestion durable des terres dans le monde en raison de ses avantages écologiques, économiques et sociaux. En même temps, les SAF ont le potentiel de contribuer à la séquestration du carbone. Une fois que les arbres sont bien adaptés aux conditions agro-écologiques et correctement gérés, une fraction importante du carbone de l'atmosphère pourrait être capturée et stockée dans la biomasse végétale et le sol. Le stockage total de C dans la biomasse aérienne et souterraine dans un SAF est généralement beaucoup plus élevé que celui utilisé dans les sols sans arbres dans des conditions comparables (Nair et al. 2010). L’agroforesterie peut également avoir un effet indirect sur la séquestration du carbone, car elle contribue à réduire la pression exercée sur les forêts naturelles, qui constituent le plus grand puits de carbone terrestre. Un autre moyen indirect de séquestration du carbone consiste à utiliser les technologies agroforestières pour la conservation des sols, ce qui pourrait améliorer le stockage dans les arbres et les sols (Montagnini et Nair, 2004). Palma et al. (2007) estiment que cette pratique permet : La réduction de l’érosion du sol jusqu’à 65%, la réduction du lessivage d’azote jusqu’à 28%, l’augmentation de l’immobilisation du carbone dans les arbres (0,1 à 3 t de carbone/ha/an), l’augmentation jusqu’à 2,6 fois de l’indice de l’habitat (indicateur de diversité biologique du paysage). En raison de ses multiples usages, les arbustes et les arbres peuvent représenter un atout socio-économique et environnemental en zones arides et semi-arides du Maroc. Listes des références bibliographiques : Arif A., Tiedeman J., Chryiaa A., Derkaoui M., 1994. Atriplex as forage for arid areas of Morocco: a review. Actes de la Conference sur les “Acquis et perspectives de la recherche agronomique dans les zones arides et semi-arides du Maroc”. 24-27 Mai, Rabat, Morocco: 573-590. Canet A. et K. Schreiber, 2015. Agroforesterie et couverture végétale des sols : du carbone pour la production et la protection en agriculture. 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Essai présenté au Centre Universitaire de Formation en Environnement en vue de l’obtention du grade de maître en environnement, Longueuil, Québec, Canada, mai 2012 Justification du projet (intérêt et originalité) Le Maroc est l'un des pays les plus menacés par le changement climatique. Ces changements ont un impact négatif sur les secteurs clés de son économie, à savoir l'eau et l'agriculture. Les systèmes de production des zones arides et semi-arides fragiles sont les plus touchés par ces changements. Les agriculteurs vivant dans ces zones sont considérés comme les plus vulnérables aux impacts du changement climatique au sein de la société marocaine. Ainsi, le pays est confronté à la dégradation des ressources naturelles et une demande accrue des services environnementaux pour assure la sécurité alimentaire et atténuer la pauvreté. En effet, les changements climatiques couplés à la pression très forte sur les ressources hydriques et édaphiques font en sorte que l’offre alimentaire nationale est compromise. Il est donc nécessaire de trouver des moyens d’intensifier, de façon écologique et économique, la production alimentaire malgré les sécheresses récurrentes et la dégradation des ressources édaphiques. Le système agroforestier (SAF) utilisant des arbres ou des arbustes avec d'autres cultures annuelles est reconnu comme une forme alternative durable d'utilisation des terres répondant aux besoins de développement économique des communautés et offrant un certain nombre de services écosystémiques à haute valeur économique et sociale. De ce fait, l'agroforesterie fait désormais l'objet d'une attention croissante en tant qu'option de gestion durable des terres dans le monde en raison de ses avantages écologiques, économiques et sociaux. A l’échelle internationale, cette pratique a suscité de l’intérêt pour les multiples avantages qu’elle procure notamment la diversification des productions et des écosystèmes, la séquestration continue du carbone par les deux strates arboricole et herbacée, l’intégration de l’élevage, l’implantation de brise vent, la préservation des sols …etc. Cependant, l’association de plantes pérennes et de cultures annuelles ou pluriannuelles peut avoir des incidences négatives à différents niveaux. Ainsi par exemple, la multiplication des travaux du sol sur la culture en association avec les plantations peut augmenter le risque d’érosion surtout dans les terrains en pente. Les espèces associées peuvent abriter des parasites et/ou des ravageurs affectant l’une ou l’autre culture en association. Par ailleurs, l’association de différentes cultures avec différentes exigences et différents cycles de croissance augmente le risque de compétition pour l’eau, la lumière et les éléments minéraux. D’autre part, des phénomènes d’allélopathie peuvent aussi avoir lieu entre les espèces en association. Au Maroc, les systèmes agroforestiers existent dans différentes régions et sont assez diversifiés compte tenu de la diversité des espèces associées, des conditions pédo climatiques et compte tenu également des pratiques des agriculteurs. Ceci constituerait un laboratoire grandeur nature à explorer pour notamment innover de nouveaux systèmes de production basés sur le savoir des agriculteurs. A l’échelle nationale toujours, les études scientifiques entreprises sont rares et restreintes. On en cite les travaux de, Daoui et Fatemi (2014) ayant décrit la diversité de la pratique de l’association Olivier – cultures annuelles dans le Saïs. On outre dans le cadre du projet PAF Daoui et al. (2012) on estimé que l’association olivier – cultures annuelles concernerait 75% des agriculteurs visés par le projet concerné. Dans la même étude (Daoui et al. 2012) ont estimé que la pratique des légumineuses en intercalaire avec les oliviers permettait une meilleure rentabilité de la terre en garantissant un supplément de production en graines de légumineuses sans impacter négativement la production des oliviers comparativement aux oliveraies seules. Dans des conditions irriguées, Bendidi et al (2018) a étudié l’effet de la fertilisation azotée sur la productivité des associations olivier blé dure et olivier blé tendre en montrant une meilleure production du blé dur sous ces conditions. En outre, Bouhafa et al. (2015) ont évalué la fertilité des sols dans les oliveraies compte tenu des espèces annuelles pratiquées en intercalaires. Par ailleurs, Razouk et al. (2016) ont déterminé la distance optimale entre olivier et espèce annuelle en intercalaire pour une meilleure production de l’association. Dans un autre contexte, Chebli et al (2012 et 2018), Chriyaa et El Mzouri (2004) et El koudrim (2015) ont montré l’intérêt de l’introduction des arbustes fourragères dans les zones à faible pluviométrie, où l’association (Atriplex nummularia) avec de l’orge (Hordeum vulgare) et les mélanges fourragers a permis l’augmentation de la production par unité de surface, la diversification des productions, la réduction du cout des fourrages en addition à l’augmentation de l’efficience économique de la terre à faible potentiel, l’amélioration des performances des animaux et la réhabilitation des terres marginales. Par ailleurs, et pour faire face aux changements climatiques, il a été décidé, dans le cadre du Plan Maroc Vert, la reconversion d’un million d’ha de céréaliculture en arboriculture. L’introduction d’espèces arboricoles et arbustives rustiques, plus tolérantes aux aléas climatiques et plus rentables, permettrait aux agriculteurs concernés de faire face aux changements climatiques. L’introduction et la multiplication des espèces pérennes réalisées dans le cadre du PMV et envisagées dans le cadre du GG nécessite donc la multiplication des travaux de recherche visant à répondre à la meilleure configuration des associations agroforestières envisagées (quelles espèces associées, dans quel contexte et avec quel itinéraire technique) afin de préserver et valoriser les ressources hydriques et édaphiques offertes et assurer une production optimale. Références Bendidi A., Daoui K, Dahan R. M. Ibriz. 2018. Optimization of technical management of agroforestry –choice of cereal specie and nitrogen fertilization) in olive groves. In Book of abstract The Fourth International Americain Moroccan Agricuklture Science Conferenec AMAS Conference IV Meknès May 9-11 . Chebli Y, Mrabet R, Chentouf M (2012) Alley cropping as a durable alternative for pasture land development in the drought prone region of Eastern Morocco. 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