L'astuce pour booster les cultures en cas de sécheresse, les zones d'insécurité alimentaire d'Afrique de l'Ouest pourraient être un arbuste indigène omniprésent qui persiste dans les conditions de croissance les plus difficiles.

La culture de ces arbustes côte à côte avec le mil vivrier a augmenté la production de mil de plus de 900 pour cent, selon une nouvelle étude publiée dans la revue Frontières en sciences de l'environnement .

Quelques décennies se sont écoulées depuis que Richard Dick, un pédologue maintenant à Ohio State, voyageait à travers le Sénégal rural en Afrique de l'Ouest et a remarqué des arbustes bas qui semblaient bien se porter malgré les conditions arides qui avaient anéanti la plupart des autres végétaux dans les champs des agriculteurs.

"J'ai dit, 'Wow, il y a de la biomasse ! Qu'est-ce que c'est ?'" dit-il, se référant à l'intérêt initial de son équipe à trouver de la matière organique pour améliorer le sol dans la région. Depuis, Dick et son collaborateur principal à long terme Ibrahima Diedhiou du Sénégal ont découvert de nombreuses façons dont les arbustes profitent au sol et aux cultures.

Mais la découverte la plus profonde est venue récemment, dit Dick.

Une étude récemment publiée montre que ces mêmes arbustes, lorsqu'ils sont plantés à côté du mil, peuvent partager la précieuse eau qu'ils puisent et stimuler la production de l'une des principales céréales qui alimentent les Africains de l'Ouest.

« Les habitants de cette partie de l'Afrique dépendent des cultures locales pour survivre. Trouver des moyens d'augmenter la production alimentaire, surtout en période de sécheresse sévère, est critique, " dit Dick, professeur d'écologie microbienne du sol à l'Ohio State.

« Dans l'état actuel des choses, la population continue de grimper, il n'y a plus de terres et les rendements restent stables."

La nouvelle étude a révélé que certains arbustes ligneux, notamment l'un appelé Guiera, d'après le nom latin Guiera senegalensis—peuvent partager efficacement leur eau avec les plantes de mil sous la surface du sol. Millet, une récolte de céréales, avec le sorgho, est une source alimentaire essentielle au Sénégal.

Les agriculteurs là-bas et dans d'autres parties de la région africaine appelée le Sahel ont permis à ces arbustes de pousser aux côtés des cultures à des degrés divers, probablement depuis des milliers d'années, dit Dick.

Certains les coupent ou les arrachent et les brûlent et ils ont été largement méconnus comme une ressource pour les cultures, il a dit.

Dick et son équipe de recherche ont développé un système innovant de gestion des cultures qu'ils appellent le « système d'arbustes optimisé » qui tire parti de ces arbustes facilement disponibles.

Leur approche implique l'augmentation spectaculaire de la densité d'arbustes dans les champs des agriculteurs de moins de 300 arbustes par hectare (environ 2,5 acres) à 1, 500 arbustes sur ce même terrain. Leur système comprend également la fertilisation du sol avec les feuilles et les tiges des arbustes plutôt que de brûler cette matière organique.

Parallèlement à une augmentation spectaculaire des rendements, ce système améliore la qualité du sol, augmente les nutriments dans les cultures et réduit le temps de récolte d'environ 15 jours, ce qui est important dans une région en proie à de faibles précipitations, dit Dick.

La recherche récemment publiée détaille l'une des façons dont les plantes profitent à leurs voisins.

Les racines des arbustes poussent profondément dans le sol, à la recherche d'humidité à 30 à 40 pieds sous la surface du sol. Cela équipe évidemment mieux les arbustes eux-mêmes pour survivre dur, conditions sèches.

Mais comment partagent-ils la richesse liquide ? Dick et ses collaborateurs ont créé une expérience dans laquelle ils ont pu suivre l'eau qui se déplaçait des racines pivotantes profondes vers le mil chandelle adjacent (Pennisetum glaucum.)

Ils ont trouvé que, la nuit, lorsque les arbustes n'étaient pas occupés par la photosynthèse dépendante de la lumière du soleil, l'eau puisée dans le sous-sol profond s'écoule par les racines de surface dans le sol environnant plutôt que de sortir par les feuilles.

Les stomates, les "pores" des feuilles d'une plante, se ferment dans l'obscurité, quand la photosynthèse s'arrête, Dick a expliqué.

Et cela signifiait que les racines des plantes de mil près de la surface sont capables de capter l'eau fournie à la surface par les arbustes.

Les chercheurs ont confirmé cela en suivant l'eau depuis son entrée initiale dans les racines des arbustes jusqu'à sa présence éventuelle dans les feuilles de mil au cours d'une expérience de sécheresse imposée scientifiquement qui comprenait un champ de comparaison sans arbuste.

« Nous avons prouvé que la « bioirrigation » par ces arbustes se produisait et c'est la première fois que cela est démontré pour la production agricole, " Dick a dit. " C'est une plante indigène et c'est gratuit et facile à cultiver - tout est positif à ce sujet. "

Aujourd'hui, l'équipe souhaite toujours effectuer des tests pilotes de leur système de culture avec des agriculteurs dans tout le Sahel et apporter les ajustements nécessaires pour favoriser une adoption plus généralisée de la pratique.

Retrouver le naturel, des solutions faciles à mettre en œuvre pour nourrir une population croissante a un grand potentiel en Afrique de l'Ouest, dit Dick. Dans d'autres régions du monde, y compris l'Asie du Sud-Est et l'Amérique du Sud, les agriculteurs se sont adaptés à la croissance démographique par l'utilisation intensive d'engrais et de pesticides. Mais au Sénégal et dans les pays voisins, l'agriculture dépend de ce que la nature fournit - les producteurs n'utilisent généralement pas d'engrais ou de pesticides, et n'ont pas les ressources pour irriguer les cultures sèches.

"C'est une région semi-aride, où il ne pleut qu'une partie de l'année. Quelques années, il y a de grandes sécheresses et les gens souffrent de la faim, " Dick a dit, ajoutant qu'entre 60 et 90 pour cent des Sénégalais vivent dans de petits, villages agricoles.

"La solution ultime sera tout ce qui est disponible localement, et trouver ces réponses et travailler avec les agriculteurs locaux pour examiner les techniques agricoles potentielles est primordial, " dit Dick.