Les recherches d'un doctorant de l'EPFL ont trouvé un moyen de multiplier par cinq les rendements des cultures de maïs à Madagascar tout en diminuant la déforestation.

Dans le cadre de sa thèse de doctorat au Laboratoire des systèmes écologiques (ECOS) de l'EPFL, Justine Gay-des-Combes a découvert une méthode durable pour améliorer les pratiques agricoles sur brûlis traditionnellement utilisées à Madagascar, par lequel une zone boisée est brûlée pour créer un champ pour les cultures. L'agriculture sur brûlis joue également un rôle dans la déforestation de l'île.

Gay-des-Combes, un étudiant en génie de l'environnement, passé deux ans à effectuer des tests dans deux villages du sud-ouest du pays. Le fruit de son travail est un système socialement responsable et respectueux de l'environnement qui consiste à produire du compost et à rénover les puits d'eau ; elle a également organisé des sessions de formation pour les agriculteurs locaux sur la façon d'utiliser sa méthode.

« L'agriculture sur brûlis est profondément ancrée dans la culture malgache, j'ai donc décidé de respecter cette méthode traditionnelle tout en la rendant plus durable, " dit Gay-des-Combes. Au cours de son projet, elle a pris des mesures dans les cultures de maïs, effectué des tests dans de nouveaux domaines, et réalisé des expériences soigneusement contrôlées dans des pots.

Les agriculteurs utilisant la méthode ancestrale brûlent des pans entiers de forêts anciennes - et parfois de forêts de seconde venue - et répandent les cendres sur le sol comme engrais. Pour tester son hypothèse de recherche, Gay-des-Combes a abattu sélectivement des arbres dans les forêts de seconde venue au lieu de les brûler complètement et a mis du compost autour des semences de maïs qui ont été plantées dans des zones où les cendres avaient été épandues selon la méthode traditionnelle. Les tests ont été effectués sur des sols qui n'étaient plus considérés comme fertiles afin de déterminer s'il existait des synergies efficaces entre les cendres et le compost.

S'appuyer sur une méthode méconnue

Après avoir développé et testé sa méthode en 2014 et 2015, elle a réussi à multiplier par cinq les rendements des cultures par rapport aux méthodes agricoles traditionnelles. Le maïs qu'elle a planté a atteint une hauteur de 240 cm contre 140 cm avec la méthode traditionnelle, et la récolte avait des épis plus nombreux et de meilleure qualité. Les rendements de ses cultures auraient pu être encore plus élevés s'il n'y avait pas eu le cyclone qui a frappé l'île en 2015.

"Peu d'agriculteurs savent comment combiner cendres et compost, " dit Gay-des-Combes. " Certains pensent que les cendres vont brûler le compost, mais en fait, les cendres élèvent le pH du sol à la neutralité, ce qui est bon pour les régions tropicales comme Madagascar où le sol est très acide. Les cendres aident également à libérer le phosphore et d'autres nutriments importants pour les plantes. Et le compost fournit la matière organique et l'azote qui manquent à la fois dans le sol stérile et dans les cendres – cela aide également à maintenir l'humidité dans le sol. Cette méthode rend non seulement le sol plus fertile, cela rend également l'agriculture plus durable.

Parce que les agriculteurs malgaches n'avaient pas assez de déchets ménagers pour créer la quantité de compost nécessaire, Gay-des-Combes a décidé de le fabriquer à partir de branches d'arbres avoisinants qui n'avaient pas été utilisées. "Nous avons coupé les branches en petits morceaux à l'aide d'une machette et d'une déchiqueteuse, puis nous mettons les morceaux dans des fosses d'un mètre de profondeur. Nous avons agité les mélanges une fois par semaine et contrôlé le taux d'humidité dans les fosses. Sept à huit mois plus tard, le compost était prêt."

Puits et formation

Un autre défi consistait à trouver l'eau nécessaire pour entretenir le compost. Gay-des-Combes a créé une association à but non lucratif appelée Blue for Green et à travers elle a levé des fonds avec l'aide de l'association des étudiants ingénieurs de l'EPFL Ingénieurs du Monde, dont elle est membre et ancienne présidente. Elle a également bénéficié de l'aide de la Fédération vaudoise de coopération (Fedevaco) pour rénover quatre puits et en construire un nouveau.

« Les puits ont une double fonction :ils nous permettent d'entretenir le compost, et ils fournissent une source d'eau potable à proximité des villages, " précise Gay-des-Combes. " Nous travaillons avec quatre moniteurs qui entretiennent les puits, enseigner nos méthodes agricoles aux agriculteurs locaux, et donner des conseils sur les soins de santé et l'hygiène. La moitié des cinq cents agriculteurs formés ont déjà essayé notre méthode de création de compost en fosse. Mais il a été difficile de leur faire comprendre l'importance d'arroser régulièrement les 35 fosses en période de sécheresse, alors qu'ils devaient déjà faire la queue aux puits pour obtenir de l'eau pour leur propre usage. Nous développons donc une méthode d'arrosage automatique pour leur faciliter la tâche."

Cyclones résistants

Une partie de la thèse de Gay-des-Combes traite de l'effet des cyclones sur les cultures à Madagascar, comparer la saison cyclonique 2015 avec une année type. Les rendements des cultures chutent de 75 pour cent après un cyclone, un phénomène de plus en plus fréquent en raison du réchauffement climatique. Mais ajouter du compost aux champs et laisser certains arbres sur pied – comme cela se fait en agroforesterie – peut empêcher l'érosion du sol et le lessivage en maintenant la structure du sol et en retenant certains éléments nutritifs du sol.

Le directeur de thèse de Gay-des-Combes est Alexandre Buttler, Directeur d'ECOS; il mène des recherches à Madagascar depuis plus d'une décennie. Il pense que ses travaux ouvriront de nouveaux horizons :« Le but ultime de nos recherches à l'EPFL est de donner aux agriculteurs un moyen de planter le même sol année après année au lieu d'utiliser les forêts anciennes comme source de sol. La thèse de Justine nous donne quelques des pistes prometteuses dans les efforts visant à améliorer les rendements des cultures et la durabilité des sols dans l'une des régions les plus pauvres du monde."