Techniques traditionnelles II. Cultiver en creux pour créer des oasis

Stratégie de l’oasis

Dans les milieux où l’eau et la végétation sont rares, l’objectif des cultivateurs est d’éviter au maximum de perdre l’eau de pluie du fait du ruissellement et de l’évaporation. Il ne suffit pas de freiner son ruissellement en disposant des cordons et des murets de terre ou de pierre ou des barrières végétales, comme je l’ai exposé dans l’article « Dispositifs filtrants et rétenteurs ». Il faut aussi capter l’eau et la concentrer dans des espaces réduits ou la végétation cultivée pourra s’épanouir.

Façonner des cuvettes, des trous ou des poquets dotés de zones de captage des eaux de ruissellement, est une manière de répondre à cet objectif.

Au Sahel et dans d’autres zones semi-arides, une pratique très ancienne consiste à confectionner des petits bassins cultivés régulièrement espacés entourés de zones de captage dépourvues de plantes. Le paysage ainsi façonné par l’humain ressemble à une succession de petites oasis.

Le type de paysage agricole qui résulte de ces aménagements est vraisemblablement issu de l’observation de la nature. En effet, les plantes des climats arides ne se répartissent pas de manière uniforme, mais en taches ou en zébrures en fonction du relief et des plis, anfractuosités, creux, trous où l’eau se concentre.

Cette modalité de répartition de la végétation naturelle en milieu aride a particulièrement été étudiée par Doyle McKey, professeur d’écologie à l’université de Montpellier en France. Constatant la proximité des designs auto-organisés naturellement avec ceux construits par les humains dans le même contexte, il a développé les concepts de paysages et d’interactions bioculturelles.

Pour comprendre, l’« éco-logique » des systèmes mis en place par les cultivateurs des pays semi-arides, laissons-nous d’abord guider par Doyle McKey pour percevoir comment les paysages de ces zones s’auto-organisent. Les figures ci-dessous montrent les types de paysages réguliers rencontrés dans les milieux semi-arides.

Les trois clichés précédents montrent la répétition d’un motif en tache. Ce patron (pattern) de « brousse tachetée » se retrouve dans les paysages plans du Sahel et d’autres zones semi-arides dans le monde.

Ici, la brousse n’est plus « tachetée » mais « tigrée » avec des patrons de taches de végétation concentrique et en labyrinthe. Ce « design » naturel est typique des paysages en pente, et patrons.

Le principe qui aboutit à ces répartitions particulières de la végétation dans les zones arides, explique Doyle McKey est le suivant :

« Dans ces milieux, il y a une ressource ou un facteur environnemental critique qui contraint la répartition des organismes. Certains organismes, qu’on qualifie d’ingénieurs, ont des effets physiques ou chimiques sur la structure de l’habitat, ils modifient la répartition de cette ressource et la concentrent dans des tâches, avec des espaces dépourvus de ressources entre ces tâches. Dans les milieux semi-arides, la ressource critique est l’eau. […]

Dans les exemples, ci-dessus les organismes moteurs de cette auto-organisation sont des plantes. Ce pattern régulier n’est pas le projet d’une communauté de plantes, mais une propriété émergente de l’interaction de chaque plante individuelle avec son milieu.

Dans ces milieux semi-arides, les plantes, par leurs racines, créent des sols poreux. Mais entre les plantes, le sol est encroûté. Aussi, entre les plantes, les racines s’étendent sur un rayon beaucoup plus grand que la canopée des plantes. Près d’une plante, le sol est poreux et l’eau s’infiltre. Ce sol humide favorise l’établissement d’autres plantes. C’est la rétroaction positive à courte échelle.

Plus loin de la plante, l’eau coule de façon horizontale sur le sol encroûté jusqu’à arriver à proximité d’une plante, où il s’infiltre dans le sol poreux. L’eau est ainsi assimilée par les racines, et le sol entre les plantes reste sec, empêchant l’établissement d’autres plantes.

En quelque sorte, un groupe de plantes ne peut s’établir qu’à partir d’une distance minimum d’un autre groupe végétal. Cela conduit à un espacement régulier avec une distance entre les taches déterminée par l’échelle des processus mis en marche par les « ingénieurs d’écosystème ». Le sol encroûté entre les plantes récolte l’eau qui fuit latéralement sur les plantes, et une fois que l’eau arrive latéralement jusqu’à une plante, elle s’infiltre immédiatement. L’eau est stockée là où il y a déjà des plantes. Le sol encroûté, en combinaison avec les racines des plantes, crée un système qui concentre l’eau là où les plantes se trouvent déjà.

Les patrons fournis dépendent de la topographie. Sur les paysages plans, l’eau coule horizontalement. On parle d’isotropie, car il n’y a pas d’orientation favorisée : l’eau coule dans tous les sens. Cela donne lieu aux brousses tachetées. Sur des pentes, l’eau coule le long des pentes, on parle d’anisotropie, car il y a une orientation favorisée. Cela produit des bandes de végétation qui suivent les contours : la brousse tigrée. L’espace entre les taches est déterminé par la surface nécessaire pour récolter suffisamment d’eau pour laisser pousser une autre bande de plantes.

Au niveau de l’écosystème, le résultat de tous ces processus est que les plantes, en interaction avec le milieu physique, concentrent l’eau dans les taches, et enlèvent l’eau entre les taches. Ce mécanisme de concentration de ressources permet aux plantes de pousser dans des endroits où, si l’eau de pluie était répartie régulièrement, les plantes ne pourraient pas pousser. C’est uniquement par ce mécanisme de concentration de ressources que les plantes persistent. En fait, le système zaï, qui a été inventé par des agriculteurs dans le Sahel, intègre ces mêmes mécanismes de concentration de ressources qui produisent les paysages réguliers d’origine naturelle dans les mêmes milieux. »

Les pratiques agricoles traditionnelles connues sous le nom de « zaï » au Burkina Faso citées par Doyle McKey, ainsi que les pratiques analogues « tassa » au Niger, « towalen » ou « wégou » au Mali, répliquent le principe d’auto-organisation des écosystèmes « dégradés » des zones arides du Sahel. Ces pratiques anciennes sont redevenues populaires après être plus ou moins tombées en désuétude pendant la période coloniale et postcoloniale.

Il est remarquable qu’elles aient été maintenues ou remises en vigueur par une partie des cultivateurs en opposition à une recommandation fréquente des agronomes qui préconisaient de réhabiliter les sols sahéliens en détruisant leur surface encroûtée pour que l’eau puisse s’infiltrer.

Les paysans ont refusé cette solution qui paraissait logique et indubitablement nécessaire aux agronomes modernes. Pour les cultivateurs, il ne fallait pas toucher au sol entre des plantes et créer un sol poreux et enrichi en matières organiques uniquement là où les plantes sont cultivées. Leur génie, a été de préserver ce sol encroûté entre les plantes et de l’utiliser pour récolter la pluie qui coule vers les plantes où elle va s’infiltrer.

De façon édifiante, poursuit l’écologue, les agriculteurs qui appliquent et développe les systèmes techniques ancestraux de culture dans des fosses creusées forment des paysages cultivés tachetés sur les zones planes, et des paysages tigrés sur les pentes, exactement comme le fait la nature. Ce sont vraiment des similarités frappantes. »

Ainsi, les espaces cultivés se présentent comme des successions de mini zones de culture disposant chacune d’une petite aire de capture des eaux de ruissellement. (les anglophones parlent de « microcatchment »).

Outre l’eau, ces impluviums retiennent des particules de terre et des débris organiques qui contribuent à former un lit fertile pour les plantes, partiellement à l’abri du soleil et du vent. Le microclimat plus humide et protégé des bassins de culture permet aux plantes d’attendre les prochaines pluies.

Cette technique aurait été mise au point pour la première fois, il y a 3000 ans par les Nabatéens dans la région occupée aujourd’hui par la Palestine, Israël et la Jordanie. Certains chercheur suggèrent, qu’après l’introduction de l’Islam au Sahel, les déplacements des pèlerins à la Mecque, qui traversaient le Soudan et l’Égypte, deux zones riches en traditions de collecte de l’eau, ont pu favoriser la diffusion de la technique des fosses cultivées. Mais il est aussi possible que ces techniques soient purement endogènes et fondées sur l’observation du milieu.

Nous, verrons à la fin de cet article que ce type de culture en cuvette a également été pratiqué en Chine du Nord où il est apparu il y a plus de 2000 ans.

Patterns sahéliens

Zaï, tassa, towalen et wegou

En Moore, « zaï » signifierait « se hâter », sous-entendu dans ce contexte pour creuser en saison en saison sèche un sol tassé et encroûté. Au Niger, ces petites fosses cultivées sont appelées « tassa » : « petite tasse » en langue haussa, au Mali les locuteurs Bambara les nomment « towalen » et les Dogons « wegou ». En anglais les trous cultivés ont des appellations diverses : « planting pockets », « planting basins », « micro pits » ou « small water harvesting pits ». Les francophones ont tendance à reprendre le nom « zaï »

Ces systèmes de culture en fosses régulièrement espacées sont surtout répandu dans des régions où les sols sont battants, c’est-à-dire recouverts d’une couche dure imperméable, et où les précipitations sont faibles et très variables. La culture en bassin est souvent associée à d’autres méthodes de rétention des ruissellements comme celle des cordons de pierres. Depuis les années 1980, ces techniques traditionnelles ont été réhabilitées et reconnues comme des réponses endogènes pertinentes aux problèmes de fertilité et d’humidité de ces sols encroûtés.

Zaï associés à des cordons de pierres

Au Sahel les cultivateurs ne disposent pas de quantités de matières organiques (paille, fumier…) pour recouvrir les sols. De plus, s’ils répandaient du fumier dans leurs champs, une grande partie serait cuite par le soleil, soufflée et emportée par les vents. Cultiver dans des petites fosses de plantation paillées de résidus de récolte et y concentrer le fumier disponible pendant la saison sèche est une réponse adaptée à ce contexte.

Le paillage des fosses de culture conduit à une augmentation de l’activité des termites qui en creusant des galeries sous la fosse, ameublissent le sol d’une manière remarquable et stable et augmentent le taux d’infiltration d’eau lorsque les pluies viennent.

Par ailleurs, les trous dans lesquels sont semés le mil ou d’autres plantes sont semés protègent les plantules des effets desséchant du vent qui peuvent atteindre de 100 km/h au début de leur croissance.

En résumé, utilisées pour concentrer et protéger des ressources rares (eaux et matières organiques) et améliorer les sols pauvres et nus des zones arides, les fosses de culture créent un microenvironnement et un microclimat qui modifient localement la structure et la composition du sol, augmentent la résilience à la sécheresse et, in fine, améliorent les rendements des cultures comme le sorgho et le millet, la pomme de terre et les haricots.

Pour accroître, la captation d’eau par les fosses de culture, les paysans mossi burkinabés installent leurs cultures zaï près d’une cuvette naturelle creusée au bas d’un glacis qui accumule les eaux de ruissellement avant qu’elles ne soient redistribuées aux champs cultivés.

Maïs et haricot dans un zaï burkinabé

En Afrique de l’Est, le système « chololo » tanzanien (du nom du l’écovillage qui l’a initialement adopté) et le système « Tumbuzika » du Kenya préconisé par exemple pour stimuler la production de Napier (herbe à éléphant) fourrager sont des déclinaisons récentes du principe de culture en fosses.

Napier dans un champ conventionnel à gauche, et dans des fosses Tumbukiza à droite

Éléments d’évaluation

Les évaluations menées au Burkina Faso montrent que le système zaï correctement conduit permet d’améliorer le rendement des céréales qui a pu passer de 700 kg/ha à 1000 ou 1700 kg/ha en fonction des sols et de la pluviométrie. Les cultivateurs qui ont adopté cette technique reconnaissent tous les avantages de cette technique a contribué à doubler ou même à tripler les rendements de céréales. Ceci a eu pour effet d’assurer une sécurité alimentaire sur une période plus grande de l’année (8-9 mois en cas de mauvaise pluviométrie et de 12 mois en cas de bonne pluviométrie), et parfois de constituer un excédent de production sur quelques années.

Au Niger, les champs sur lesquels le tassa est pratiqué sont deux fois plus productifs que les champs qui n’ont pas bénéficié de ces travaux. Par exemple, un pied de mil planté dans un champ à tassa peut avoir 4 à 7 talles alors que celui planté dans un champ sans tassa n’aura que 2 à 3 talles. La seule contrainte réside à l’obtention de l’engrais organique en quantité suffisante pour les tassa.

À la fin de la campagne agricole 1998/1999, le rendement du mil obtenu sur les champs traités avec le tassa et apport du fumier était respectivement de 1200 kg/ha à Sansani Tabla (Filingué) sous un cumul pluviométrique de 560 mm et de 800 kg/ha de sorgho à Tadeni Béri (Filingué).

Une étude conduite dans la région de Tahoua par le CRESA indique que le taux d’adoption de cette technique est de l’ordre de 97% au niveau des exploitations du terroir de Batodi, 91% à Kolloma et 77% à Adouna. Les critères qui sous-tendent cette appropriation par les communautés locales sont la simplicité de la technique, les bénéfices directs tirés de l’application de la technique et sa capacité de transformation d’un terrain inculte, induré ou glacifié en terres productives.

Champ cultivé avec le système zaï

En résumé les zaï / tassa / towalen / wégou ont pour avantages et intérêts :

- d’augmenter la surface cultivable en revalorisant des terres incultes ;

- d’augmenter significativement les rendements

- d’être une technique endogène bien maîtrisée au sahel ;

- de pouvoir être combinés avec d’autres techniques comme celle des cordons de pierres ou de l’embocagement

- de pouvoir être utilisés pour la reforestation

- de ne nécessiter qu’un faible investissement.

Les inconvénients et contraintes de cette technique sont :

- le risque de flétrissement et d’asphyxie des jeunes plants en cas de sécheresse ou de fortes précipitations (mil et niébé particulièrement) ;

- leur durée de « vie » brève et la nécessité de les restaurer régulièrement ;

- l’exigence d’une quantité importante matière organique et de fumier (disponibilité et transport).

Évolution

Une proposition de zaï « de luxe » est proposée sur le site web reforestation.me.

Cette proposition de customisation du zaï traditionnel est intéressante, mais sa mise en œuvre ne me semble possible qu’à petite échelle, en jardin de cuisine ou en « agriculture » urbaine par exemple.

Variations africaines notables de la culture en creux

Parmi les différentes modulations africaines de la culture en creux ou en fosses deux variantes sont notables : les « demi-lunes » mises en œuvre au sahel et les fosses « ngolo » des Matengo de Tanzanie qui ont permis à ce peuple de cultiver les pentes raides déficientes en terres arables des hauts plateaux où il s’est jadis réfugié.

Demi-lunes

Les demi-lunes sont des fosses cultivées en forme de demi-cercle creusées perpendiculairement à la pente. Comme les zaï, elles sont le plus souvent placées sur des glacis pour recueillir les eux de ruissellement faciliter leur infiltration dans des zones circonscrites ou le sol a été ameubli en enlevant sa surface dure. Le sol ainsi enlevé et mis en bordure de la courbe de l’ouvrage forme une petite digue. Ces demi-lunes sont utilisées pour cultiver des légumes, des céréales, du fourrage ou encore des arbres.

Demi-lunes paillées au Niger

Les diguettes en demi-lune qui peuvent être renforcées de pierres mesurent de 30 à 50 cm de haut et de 2 à 8 m voir parfois 12 mètres de diamètre. Les pointes des diguettes, dirigées vers le haut, sont alignées sur une courbe de niveau.

Les demi-lunes sont établies en quinconce, afin que chaque ligne de demi-lune reçoive l’eau qui ruisselle entre celles de la ligne précédente et ainsi de suite. Dans des zones sèches, elles sont plus grandes et dans des conditions plus humides, davantage de demi-lunes plus petites sont construites à l’hectare. Ce système technique est rarement utilisé sur des pentes de plus de 5% ou qui reçoivent plus de 300 mm/an de pluie.

Les petites demi-lunes serrées servent à faire pousser des arbres et des arbustes. Dans le Sahel, elles sont utilisées pour la culture du petit mil. Les demi-lunes les plus grandes et les plus espacées servent plutôt à la réhabilitation de pâturages ou à la production de fourrage.

Là où elles servent à faire pousser des arbres dans des systèmes d’agroforesterie, avec un seul trou creusé au point le plus bas, elles agissent plutôt comme des negarim (technique de captage des eaux pratiquée au Moyen-Orient).

La mise en œuvre des demi-lunes implique une plus grande intensité de travail que celle des zaï. Elle suppose que puisse être mobilisée des solidarité de voisinage. La contrepartie de travaux collectifs d’installation de demi-lune est que les ouvrages réalisés sont plus résistantes et durables dans le temps que les zaï (5 à 7 ans contre 3 ans) et plus productifs. L’application de cette technique de conservation des eaux et des sols procure à ses bénéficiaires l’opportunité de varier leur production en produisant des cultures autrement inenvisageables à cause de l’aridité des sols. Pour la communauté dans son ensemble la mise en place de demi-lunes permet de recharger la nappe phréatique et de voire remonter l’eau des puits.

Éléments d’évaluation

Souleymane Ganaba (2005) qui a mené une évaluation de différentes techniques de restauration des sols rapporte que l’aménagement en demi-lunes associé au sous-solage ou au scarifiage constitue l’ouvrage qui permet la meilleure régénération et reconstitution de couverte ligneux. Pour ce chercheur, les demi-lunes comme les cordons pierreux conviennent à la récupération des pâturages naturels comme des terres de culture. La présence de champignons macroscopiques dans les parcelles de demi-lunes constitue un indicateur biologique d’une meilleure condition hydrique qu’on ne retrouve ni dans les parcelles témoins ni en si grande abondance dans les autres aménagements.

Une évolution de recherche agronomique récente a consisté à étudier l’effet de la combinaison des techniques traditionnelles. C’est le cas de l’étude menée par Maman Nassirou et al. (2021) qui ont comparé les performances de trois dispositifs :

- une parcelle aménagée en zaï de 30 cm de diamètre et 20 cm de profondeur installés en quinconce perpendiculairement à la pente selon des écartements de 70 cm et 100 cm respectivement sur et entre les lignes.

- une parcelle aménagée en demi-lunes « conventionnelles », de 4 m de diamètre et 20 cm de profondeur d’excavation, ont été installés perpendiculairement à la pente selon un écartement de 4 m sur la même ligne et entre deux lignes voisines. La terre de déblais est déposée sur le demi-cercle en un bourrelet semi-circulaire au sommet aplati.

- une parcelle que les chercheurs appellent « demi-lunes multifonctionnelles » dans laquelle le sol intérieur des demi-lunes n’est pas excavé comme d’habitude, mais intègrent seize zaï disposés en quinconce et trois tranchées d’ordinaire utilisées pour la reforestation, d’un mètre de longueur et cinquante centimètres de largeur et de profondeur. Ces demi-lunes « multifonctionnelles » ont été disposées de la même manière que les demi-lunes conventionnelles.

Zaï, demi-lune « conventionnelle » et « multifonctionnelle »

Du sorgho a été cultivé simultanément pendant deux saisons de culture en 2019 et 2020 dans chacun des dispositifs avec des effets différenciés tant sur la production de biomasse que sur la production de grains.

Le rendement en grains de sorgho a été significativement plus élevé dans les ouvrages de demi-lunes multifonctionnelles que dans les ouvrages de demi-lunes conventionnelles et dans les Zaï à la fin de chaque saison agricole. Les rendements en grains de sorgho étaient les suivants :

- 189 kg/ha en 2019 et 691 kg/ha en 2020 dans les zaï
- 497 kg/ha en 2019 et 1858 kg/ha en 2020 dans les demi-lunes conventionnelles
- 639 et 2159 kg/ha en 2020 dans les demi-lunes multifonctionnelles

L’amélioration de la productivité avec les zaï et les demi-lunes est habituellement expliquée par l’augmentation de la quantité d’eau stockée dans le profil du sol près des plantes ce qui augmente davantage la disponibilité d’eau dans la zone racinaire des plantes cultivées. Par ailleurs, on considère que la décomposition des matières organiques apportées dans les ouvrages améliore la structure du sol, favorise l’infiltration et augmente la disponibilité des éléments nutritifs pour les cultures. Les performances différenciées des différents aménagements seraient donc expliquées par l’amélioration de ces paramètres.

De fait, les simples zaï ont un impluvium plus petit que celui des demi-lunes où l’eau collectée est répartie sur la superficie totale de l’excavation de l’ouvrage. Dans les demi-lunes « multifonctionnelles », l’eau collectée est concentrée dans les sous-ouvrages – zaï et tranchées – destinés aux poquets des cultures ce qui optimalise l’utilisation des nutriments et des eaux de ruissellement collectées par les cultures.

En résumé les demi-lunes présentent l’intérêt de

- mobiliser efficacement les eaux de ruissellement ;

- recharger la nappe phréatique ;

- améliorer la structure et la fertilité des sols ;

- augmenter les surfaces cultivables dans les régions où le phénomène de dégradation de la base productive est très avancé.

- pouvoir être combinés avec d’autres techniques comme celle du zaï et des tranchées de reforestation ;

- augmenter de manière très significative les rendements en zone semi-aride

- pouvoir être utilisés pour la reforestation

Les inconvénients et contraintes de cette technique sont de :

- nécessiter un entretien régulier

- exiger une main-d’œuvre importante pour être mis en œuvre

Ces contraintes deviennent des opportunité si elle sont l’occasion de reconstruire des solidarités et des organisations collectives locales.

Réhabilitation et reforestation par cordons de pierres, zaï, demi-lunes

Cultiver autour de fosses - Système ngolo des Matengo

Dans le sud-ouest de la Tanzanie, les communautés Matengo du district de Mbinga qui vivent sur les hauts plateaux sont les descendants de communautés qui ayant été chassés des plaines environnantes se sont réfugiés jadis dans des zones montagneuses accidentées. Pour assurer leur subsistance, les réfugiés du plateau ont inventé un système de culture à forte intensité de main-d’œuvre, permettant de valoriser un milieu en pente raide et déficient en terre arable. Ce système en vigueur depuis au moins un, voire deux siècles est appelé « ngolo » (ou ngoro) ou encore « fosses Matengo ».

Le système ngolo ou Matengo est peut être considéré comme un système de conservation du sol et de l’eau ainsi mais aussi comme une technique d’élaboration de sols fertiles par un usage ingénieux des plantes adventices et des restes de culture. Le principe essentiel de ce système consiste en la confection de séries de fosses cultivées cubiques de profondeurs variables qui ressemblent de loin à un échiquier. Contrairement au « système zaï » et à celui celui des demi-lunes exposé plus haut, les cultures ne sont pas pratiquées dans les fosses mais sur leur rebords.

Mode d’occupation typique d’un versant de colline par les Matengo

Avant d’exposer le système technique ngolo, voyons comment celui-ci est intégré dans l’ensemble des agroécosystèmes façonnés par les Matengo.

Les Matengo construisent leur foyer sur un « nnduwi » c’est-à-dire un site plat à l’intérieur de la parcelle « ntambo » qu’ils occupent et aménagent autour de la maison un potager de cuisine pour faire pousser des tomates, des oignons, de l’amarante, des patates douces, des tournesols, des citrouilles et d’autres légumes. Depuis quelques décennies des caféiers sont plantés autour du potager.

Les sommets des montagnes sont souvent maintenus couverts de forêt (kitengo) qui stabilisent les sols et sont utilisées pour prélever du bois de chauffage et des plantes médicinales et pour le pâturage, ou la collecte de plantes sauvages pour les remèdes à base de plantes.

Sur les pentes raides, « uheleu », en dessous des jardins de café, les champs de ngolo sont cultivés pour les cultures vivrières principales : maïs et haricots.

Les plaines étroites « kijungu » ou « libindi » longeant les cours d’eau, qui restent humides toute l’année, sont utilisées pour cultiver quelques légumes et des plants de café. Les Matengo y cultivent également diverses cultures pérennes, comme la canne à sucre, la banane et le taro, ou gardent une partie des plaines en pâturage pendant la saison sèche.

Confection des champs de ngolo

Les champs de ngolo sont donc aménagés sur des pentes fortes allant de 10 à 60%. La taille moyenne d’un champ ngolo est d’environ 0,7 hectare. Les fosses occupent environ la moitié de la superficie d’un champ donné, l’autre moitié étant occupée par les billons sur lesquels sont semés des haricots, du maïs, du niébé. La culture en ngolo est surtout pratiquée sur des pentes fortes allant de 10 à 60%. La taille moyenne d’un champ ngolo est d’environ 0,7 hectare, et la taille d’un ngolo varie de 1 à 2 m². Il peut donc y avoir plus de 1 500 fosses dans un champ de ngolo typique.

Croquis schématique du système de culture ngolo montrant la disposition des plantes sur des parcelles.
Taille des fosses ngolo : (a) 1 m × 1 m, (b) 1,5 m×1,5 m (c) 2 m x 2 m.
● = rangs intérieurs - X = rangs extérieurs

La préparation des ngolo commence par le fauchage des herbes adventices à l’aide d’une faucille, ou d’une machette au raz du sol, les herbes sont disposées en damiers après avoir séché pendant 10 à 14 jours. Ensuite, la terre est creusée à la houe au centre de ces carrés et jetée sur l’herbe pour former des digues de tous les côtés et par conséquent une fosse ngolo au centre. Les murets de terre cernant les ngolo sont donc constitués d’une couche de végétaux séchés prise en sandwich entre la couche de terre végétale et la surface du sol d’origine située en dessous.

Chez les Matengo, la préparation des champs de ngolo est en général basée sur une division du travail entre hommes et femmes. Les hommes coupent les herbes (« kukyesa ») et les disposent en matrices carrées (« kubonga »), tandis que les femmes façonnent et cultivent le ngolo (« kulema ngolo »).

En février, à la fin de la saison des pluies, différentes herbes adventices, collectivement appelées « malumba » (dont Nidorella resedifolia, Conyza persifolia et Hypharrhenia coleotricha) s’épanouissent et fleurissent à la même période.

Hypharrhenia coleotricha

Au début du mois de mars, les hommes coupent les adventices malumba à l’aide de serpettes et machettes (« gesela », « mbopo »). Couper les hautes herbes Hypharrhenia coleotricha qui atteignent environ 2 m de haut est une tâche fastidieuse.

Les herbes coupées sont laissées à sécher dans les champs pendant pendant 10 à 14 jours. Les tiges sèches sont ensuite collectées et disposées en lignes verticales et horizontales pour former des damiers. Cette préparation est appelée « kubonga » ; les lignes formées par les bottes d’herbes sèche sont, elles, appelées « mabongi ». L’herbe excédentaire est rassemblée en tas qui sont ensuite brûlés.

Après avoir terminé kubonga – disposition des herbes en matrices carrées – les femmes procèdent à l’étape suivante : « kujalila » : elles creusent la terre à la houe au centre de ces carrés délimités par les bottes d’adventices et la jettent sur ce paillis pour former des digues de tous les côtés et par conséquent une fosse ngolo au centre.

Les murets de terre sont donc constitués d’une couche de végétaux séchés prise en sandwich entre la couche de terre végétale et la surface du sol d’origine située en dessous. Ainsi enterrés sous les billons, les mabongi à l’état pailleux vont amender, structurer le sol et assurer un drainage interne.

La figure ci-dessous montre la séquence des travaux.

Une fois la terre végétale uniformément répartie sur les mabongi, les femmes y sèment des graines de haricot ou d’une autre légumineuses (kukweta ngondi). Enfin, elles recouvrent les graines avec la terre de la fosse (kukulila). Le semis du maïs ou du manioc se fera après la récolte des légumineuses. Les graines sont semées à un intervalle de 15 cm pour les légumineuses et de 30 cm pour le maïs.

La tâche appelée « kukulila » ressemble au kujalila, mais désigne un travail du sol plus profond d’environ 15 cm. Selon les femmes, le déplacement de la terre en amont (lettres a-d et i-k dans la figure) est physiquement difficile. Les premières placent mottes de terre sont déposées sur le emplacements a, b et i avant d’en placer d’autres sur c, d et j et sur les espaces supérieurs entre a, b et i.

Les premières pelletées de terre sont destinées aux fondations des crêtes et les secondes servent à relier les plus grosses mottes. Cette tâche vise à renforcer les levées de terre horizontales perpendiculaires à la pente. Ainsi, consolidées, les ngolo peuvent résister à de fortes pluies.

Tout au long de l’année, les mauvaises herbes et les débris de terre et de culture sont jetés dans les fosses pour former du compost. Une fois les haricots récoltés, les tiges sèches de haricots sont également mises dans les fosses et enterrées avec les autres résidus végétaux. Chaque ngolo est ainsi, une compostière. Le sol est légèrement ratissé pour enlever les herbes adventices et les résidus de culture avant de semer le maïs et le niébé.

Les Matengo définissent un champ ngolo idéal comme ayant des dimensions de fosse de 3,5 m2×70 cm de profondeur, avec une quantité adéquate de mabongi enterré. Dans ces conditions, la culture ngolo préserve efficacement le sol et l’eau et maintient la fertilité du sol. Les femmes sont les dépositaires des techniques de fabrication du ngolo idéal et parfait. Leur habileté à confectionner et cultiver les ngolo procure un statut et une reconnaissance particulière en notamment pour les femmes non mariées.

Maturation d’un sol fertile grâce aux ngolo

Le sol du district de Mbinga se compose essentiellement de terre argileuse rouge, que les Matengo appellent « luhumbi lukeli ». Une des effets importants du système de culture ngolo est la formation de couches de sol plus sombre du fait du mélange répété du mabongi dans le sol profond ; ce sol sombre riche en matière organique appelé « luhumbi lujilo » est favorable à un rendement élevé des cultures.

Dans ce système, le sol fertile des fosses est retourné sur les crêtes tous les deux ans, tandis que le sous-sol rouge qui est creusé pour compenser les pertes de sol est placé sur les crêtes horizontales pour les renforcer (mottes c, d, et j dans la figure vue plu haut) la partie de terre rouge « luhumbi lukeli » qui apparaît sur les crêtes se transforme avec le temps en terre sombre « luhumbi lujilo » en étant mélangée au matières organiques « mabongi ».

Terre et matières organiques sont régulièrement brassées car la position des fosses est déplacée pour chaque nouvelle culture. Les nouvelles fosses sont placées à l’intersection des précédentes. En changeant la position des fosses, les sols supérieurs et inférieurs ainsi que les herbes sèches sont mélangés ou retournés. Ce processus fait « mûrir » le sol. Le creusement de nouvelles fosses permet aux tiges de se décomposer dans les fosses comblée précédentes. La croissance et la productivité des plantes sont toujours meilleures dans les zones où les tiges sont enterrées.

La terre végétale de la végétation originale (forêt de miombo) et la terre végétale d’un champ ngolo ont été analysées au village de Lupilo, à l’est du district. Les résultats ont montré que l’argile occupait environ 50% de la couche arable du champ de ngolo et et 35% de la forêt de miombo. Ceci est principalement dû à l’intégration d’une partie du sous-sol dans la couche arable par la culture de ngolo. De plus, la structure du sol est stabilisée par la décomposition de la matière organique pailleuse par les bactéries et les champignons (Russell, 1988). La couche arable forme des agrégats stables à l’eau et adaptés à la culture grâce à un processus d’intégration de la matière organique.

Évaluation du système ngolo

Z.J.U. Malley, B. Kayombo, T.J. Willcocks et P.W. Mtakwa qui ont évalué le système de culture ngolo concluent leur étude ainsi :

(1) Les systèmes de production ngolo conservent efficacement l’eau, le sol et les nutriments sur les terres en pente. La perte nette de sol et négligeable, car le sol érodé est principalement redéposé dans les fosses. La durabilité du système des pentes raides est attestée par l’utilisation continue des ngolo pour conserver les sole depuis plus de deux siècles.

(2) La taille de la fosse n’influence pas de manière significative le régime d’humidité du sol ;

(3) En revanche, un taille de fosse plus grande entraîne généralement un environnement édaphiques (relatif au sol en tant que milieu biologique) plus favorables à la croissance des racines des cultures ; la une résistance des racine à la pénétration du sol est réduite avec les ngolo de deux mètres.

(4) La taille de la fosse de 2m × 2m a donné le rendement en grain le plus élevé, soit 1,85 t/ha.

(5) L’augmentation de la taille de la fosse a réduit les besoins en main-d’œuvre pour la construction et a nettement augmenté la rentabilité du système (multipliée par neuf dans cette étude).

(6) Des fosses de plus grande taille devraient être encouragées, en particulier sur les pentes raides. »

Ainsi, le système Ngolo présente des avantages multifonctionnels : construction et maintien de la fertilité du sol, récolte et piégeage de l’eau récolte de l’eauitu ; contrôle et usage des herbes adventices comme auxiliaire de la fertilité, et conservation du sol par les effets combinés de l’interception de l’eau de ruissellement et le piégeage des particules sol érodé in situ dans les fosses, et la structuration d’un sol résistant grâce à l’incorporation de pailles au sol.

Note : les croquis qui ont illustré cette partie sont issus de l’article de Masahiko Kato, « Intensive Cultivation and Environment Use Among the Matengo in Tanzania », African Study Monographs 22(2) : 73-91, July 2001

Agriculture en trous du nord de la Chine

Hors d’Afrique, on retrouve le principe de cultiver dans des trous en Chine. Cette méthode qui est ancienne est appelée « ou-chung » ou « qut’ien ». Elle s’est particulièrement développée sous la dynastie Han dans les plaines surpeuplées du nord de l’empire pour cultiver le blé et le millet ou bien des légumes.

Cette technique fut promue par le célèbre agronome de la dynastie Han, Fan Shengzhi, auquel l’empereur aurait demandé de rédiger un traité d’agriculture pour aider les agriculteurs aux ressources limitées à apprendre les meilleures techniques agricoles. Ce traité rédigé au premier siècle avant l’ère chrétienne est connu sous le nom de « Fan Shengzhi shu » : « Le Manuel de Fan Shengzhi »

Fan Shengzhi

Fan Shengzhi décrit la technique de culture en trou de la manière suivante :

Champs de fosses à faible profondeur (qutian 區田)

« La culture dans des fosses peu profondes dépend principalement du pouvoir fertilisant du sol, donc, par principe, elle ne nécessite pas de bonnes terres au départ. Les montagnes, les hautes falaises, les endroits escarpés près des villages et même les pentes intérieures des murs des villes peuvent tous être utilisés et des fosses peu profondes peuvent y être aménagées.

En plantant les fosses peu profondes, il est essentiel de concentrer la puissance du sol, donc les terrains adjacents ne doivent pas être cultivés. La culture dans des fosses peu profondes commence directement sur le terrain vague, sans qu’il soit nécessaire de commencer par d’autres travaux préparatoires.

Prenez un mu (voir note sur les mesures, juste après la citation) comme étalon : Un mu est une parcelle de terre de 18 zhang de long et 4 zhang et 8 chi de large. Divisez le mu en 15 parcelles, et laissez 14 allées entre elles comme sentiers... Traversez les parcelles avec des fossés droits en travers. Les fossés sont larges de 1 chi, profonds de 1 chi et espacés de 1 chi. La terre meuble [extraite lors du creusement] est déposée entre eux. Ce dépôt formera des tas de 1 chi de large. Si les espaces laissés entre les fossés ne peuvent accueillir la terre meuble, élargissez-les à 2 chi.
Pour planter le millet en épi et le millet glutineux : Semez-les sur deux rangs le long des flancs d’un fossé. Les plantes individuelles sont espacées de 5 cun, et les rangs de 5 cun et de 2,5 cun par rapport au fossé. Un fossé accueille ainsi 44 plantes individuelles, et le mu entier accueille 15 750 plantes en tout.

Après avoir semé les graines de millet, il faut les recouvrir d’une couche de terre d’un centimètre, la couche qui ne doit être ni supérieure ni inférieure à un centimètre. Avec ce système de culture dans des fosses peu profondes, il faut toujours veiller à arroser sa culture les jours de sécheresse. On peut espérer un rendement de 100 hu par mu. »

Note sur les mesures :
- un mu 1/15 d’hectare, soit environ 666,67 m2
- un zhàng 3.2 m
- un chi : 23 cm (un pieds)
- un t’sun 3 cm (un pouce)
- cent hu 5 m3

Si le manuel Fan Sheng Zhi Shu contient la première description chinoise de la culture en trous, l’histoire orale suggère que cette technique serait beaucoup plus ancienne et remonterait au XVIIe siècle avant l’ère chrétienne. La légende rapporte qu’à cette époque, régnait l’empereur Thang, célèbre fondateur de la dynastie Shang qui unifia les toutes premières cités-États chinoises dans la région du moyen Fleuve Jaune. Une grande sécheresse survint, brûlant les cultures et affamant le peuple. C’est alors que la technique de culture en trous fut élaborée qui reverdit les champs et sauva la population. Cette pratique se serait maintenue par la suite tout en restant marginale, jusqu’à ce qu’elle soit remise en valeur par Fan Sheng Zhi.

Les paysans du nord de la Chine auraient alors constaté que la culture en fosses était particulièrement adaptée pour valoriser des zones semi-arides et des terres parcelles trop petites ou trop peu pratiques pour être labourées. Comme en Afrique cette technique fut utilisée sur les pentes et l’espace non cultivé entre les trous jouait le rôle de petit impluvium. Mais elle s’est avérée tout aussi efficace sur des terrains plats et des sols de qualité médiocre. La pratique de culture en petites fosses s’est ainsi développée aussi bien en plaine que sur les collines et près des centres urbains jusque sous les remparts des villes.

La taille, la profondeur et l’espacement des fosses de culture variaient en fonction des besoins des différentes cultures. Par exemple, le blé ou le millet pouvait pousser dans des fosses de six t’sun de diamètre, six ts’un de profondeur et neuf ts’un de distance sur un sol de première qualité [fosses de 10 x 10 x 10 cm distantes de 30 cm], tandis que les melons avaient besoin de fosses de trois chi (pieds : 23 cm) de diamètre, cinq ts’un de profondeur et étaient si éloignées les unes des autres qu’il ne pouvait y avoir que vingt-quatre fosses dans un mu (1/15 d’hectare). Quelle que soit la disposition des fosses ou quelle que soit la culture, le fermier devait maintenir les fosses bien irriguées et fertilisées.

Fan Shengzhi, affirme que le rendement par unité est incroyablement élevé : « deux personnes travaillant sur dix mu de terre en utilisant la culture en fosse sont capables de se nourrir pendant vingt-six ans ». Les chiffres figurant dans les différentes parties du texte du Fan Shengzhi Shu présentent des divergences, néanmoins, les expériences de culture en fosse menées en Chine au cours des dernières décennies, ont effectivement donné des rendements intéressants : Des expériences menées à Yanan et Dinxi ont montré que le travail du sol en fosses pouvait augmenter les rendements des cultures de 20 à 50 %, parfois même les doubler (Académie des sciences agricoles de Shaanxi, 1973).

Avec l’agriculture en trou, Fan Shengzhi a promu un mode d’exploitation agricole intensif qui nécessite peu de terre et aucune force animale, mais beaucoup de travail et de soins pour répondre aux besoins des paysans cultivant de très petites parcelles de terre. Cependant, une bonne partie du travail pouvant être partagée avec les femmes et les enfants, la méthode décrite par Fan Shengzhi permettait d’utiliser toute la force de travail potentielle d’un ménage, transformant ainsi le handicap du paysan pauvre en atout.

Cette méthode qui ne nécessite que peu d’investissement, mais réclame beaucoup de travail est toutefois restée marginale en Chine malgré son haut potentiel productif. La culture en trous est essentiellement pratiquée aujourd’hui sur de petites parcelles car les paysans manquent souvent de fumure et de temps pour la mener à bien.

Sa diffusion, n’a donc pas été à la hauteur des espoirs de Fan Shengzhi au premier siècle ni de l’enthousiasme des agronomes contemporains qui l’ont étudié et ont été emballés par ses bonnes performances. Elle se développe surtout dans les zones arides où l’eau est rare, car elle assure une production autrement quasiment impossible. Ailleurs, elle se pratique dans quelques grosses exploitations dont les propriétaires souhaitent récupérer des terres pauvres. Lorsqu’elle est pratiquée pour pour réhabiliter les sols incultes, elle se rapproche du zaï.

La culture cheng-ou est aussi, pour les grands exploitants, une façon d’occuper leur abondante main-d’œuvre quand les travaux agricoles s’allègent. Elle serait aussi paraît-il, pour une partie des Chinois qui la pratiquent une source de plaisir esthétique, car elle leur permet de dessiner des formes géométriques, passe-temps qu’ils sont réputés affectionner.

Il n’est pas impossible que l’antique pratique ou-chung de l’agriculture en trou soit prochainement l’objet d’un regain d’intérêt eu égard aux évolutions climatiques en cours.

Pour terminer notre tour du monde des pratiques de culture avec des fosses, signalons que les jardins en gaufres (waffle garden) des Zuñi dans le sud-ouest du continent nord-américain et les jardins en damiers dogons sont deux autres formes apparentées à ce mode de pratique. Je renvoie le lecteur aux deux articles que j’ai écrit sur ces sujet.

Jardins en gaufres des Zuñi
Jardins en gaufres des Dogons

La pratique de culture en trous se retrouve également en Inde, comme en témoigne cette photographie ci-dessous, mais en dehors de ce document visuel glané sur la toile, je n’ai trouvé aucune autre référence à cette pratique.

Références

Patterns sahéliens

1994 Éric Roose, Vincent Kaboré et Claire Guénat, « Le zaï, une technique traditionnelle africaine de réhabilitation des terres dégradées de la région soudano-sahélienne. (Burkina Faso) »,Congrès International sur a restauration et la réhabilitation des terres dégradées des zones arides et semi-arides, Tunisie, du 14 au 19 novembre 1994

2019 Dr Adamou Mahaman Moustapha Octobre 2010, Rapport sur les techniques de captage de l’eau des pluies au Niger

2017 X. N. Gnoumou, J.T. Yaméogo, M. Traoré, G. Bazongo, and P. Bazongo, « Adaptation aux changements climatiques en Afrique sub-saharienne : impact du zaï et des semences améliorées sur le rendement du sorgho dans les villages de Loaga et Sika (province du Bam), Burkina Faso », International Journal of Innovation and Applied Studies ISSN 2028-9324 Vol. 19 No. 1 Jan. 2017, pp. 166-17

2020 Abdou Hassane et Chris Reij « Impacts post-projet de la restauration des terres dégradées à Tahoua, Niger » in Chris Reij et al. Restauration des Terres Arides de l’Afrique Restauration des Terres Arides de l’Afrique, pp. 58-65

2021 Collectif, « La restauration des terres arides au Sahel et dans la Grande Corne de l’Afrique la restauration des terres arides au Sahel et dans la Grande Corne de l’Afrique », ETFNR News, n° 60, juillet 2021

Demi-lunes :

2005 Souleymane Ganaba, « Impact des aménagements de conservation des eaux et des sols sur la régénération des ressources ligneuses en zone sahélienne et nord soudanienne du Burkina Faso », VertigO - la revue électronique en sciences de l’environnement, Volume 6 Numéro 2 | septembre 2005
2009 Edwige Botoni Chris Reij, Mai 2009, « La transformation silencieuse de l’environnement et des systèmes de production au Sahel : Impacts des investissements publics et privés dans la gestion des ressources naturelles »

2009 Edwige Botoni Chris Reij, Mai 2009, « La transformation silencieuse de l’environnement et des systèmes de production au Sahel : Impacts des investissements publics et privés dans la gestion des ressources naturelles », Mai 2009, Centre for International Cooperation (CIS), Comité permanent Inter-États de Lutte contre la Sécheresse dans le Sahel (CILSS)

2010 Dr Adamou Mahaman Moustapha,Rapport sur les techniques de captage de l’eau des pluies au Niger, octobre 2010
2018 Lucien Ouédraogo et Oumar Kaboré « Remise en culture des terres dégradées par des pratiques endogènes de récupération dans la commune de Arbollé au Burkina », Afrique SCIENCE 14(5) (2018) 299 - 310 299 ISSN 1813-548

2018 Lucien Ouédraogo et Oumar Kaboré « Remise en culture des terres dégradées par des pratiques endogènes de récupération dans la commune de Arbollé au Burkina », Afrique SCIENCE 14(5) (2018) 299 - 310 299 ISSN 1813-548

2021 Collectif, « La restauration des terres arides au Sahel et dans la Grande Corne de l’Afrique la restauration des terres arides au Sahel et dans la Grande Corne de l’Afrique », ETFNR News, n° 60, juillet 2021

2021 Maman Nassirou, Ado Mahamadou Sani Moussa, Harouna Karimou Ambouta, « Effets des Demi-Lunes Multifonctionnelles sur la Production du Sorgho en Afrique de l’Ouest : Cas de la Région de Tahoua au Niger », European Scientific Journal, ESJ, 17(34), 112.

Système ngolo des Matengo

1938, A.H. Soil conservation amongst the Matengo tribe. Tanganyika Notes and Records, 6 : 79-81.

1944 Stenhouse, A.S. 1944. Agriculture in the Matengo highlands. East African Agricultural Journal, July : 22-25.

1988 Schmied, D., Subsistence Cultivation, Market Production and Agricultural Development in Ruvuma Region, Southern Tanzania (Ph. D. dissertation). Erlangen University, Nurnberg.

1996 Kato, M. Mobility in an intensive agriculture among the Matengo in Tanzania (in Japanese). Africa Report (IDE), 23 : 38-41.

1998 JICA Integrated agro-ecological Research of Miombo Woodlands in Tanzania. Final Report. Faculty of Agriculture, Sokoine University of Agriculture and Centre for Africa Areas Studies, Kyoto University

2000 Moritsuka, N., U. Tanaka, M. Tsunoda, P. Mtakwa & T. Kosaki 2000.« Significance of plant residue management under the Matengo pit system in Mbinga district, southern Tanzania ». Tropical Agriculture, 44 (2) : 130-137.

2001 Masahiko KATO, « Intensive Cultivation and Environment Use Among the Matengo in Tanzania », African Study Monographs, 22(2) : 73-91, July 2001 73

2007 Ryugo KUROSAKI, « Multiple Uses of Small-Scale Valley Bottom Land : Case Study of the Matengo in Southern Tanzania » African Study Monographs, Suppl.36 : 19-38, March 2007

2008 Rutatora, D.F and Nindi, S.J (2008). Endogenous development and Moral Economy : a case of the Matengo Society in Mbinga District, Ruvuma region, Tanzania in Kimambo, I.N ; Hyden, G ; Maghimbi, S and Sigumura, K (eds) in Contemporary Perspectives on African Moral Economy, Dar Es Salaam University Press, Dar Es Salaam.

2014 David Gongwe Mhando, Dynamics of Indigenous Organisations : The Sengu Gathering of the Matengo People of Mbinga District, Tanzania , International Journal of Education and Research Vol. 2 No. 12 December 2014 265

2015 Henry Mahoo, « Agricultural Water Management Technologies in Tanzania ». Country Report For Tanzania.

2015 Kiteme B, Ehrensperger A. 2015. The ngolo farming technology, Sustainable land management. In : Ehrensperger A, Ott C, Wiesmann U, editors. Eastern and Southern Africa Partnership Programme : Highlights from 15 Years of Joint Action for Sustainable Development. Bern, Switzerland : Centre for Development and Environment (CDE), University of Bern, with Bern Open Publishing (BOP), pp. 23–26.

Culture en trous en Chine :

1959 Shih, Shêng-han (1959). On "Fan Shêng-chih Shu" : An Agriculturist Book of China Written in the First Century B. C. Science Press.

1979 Francesca Bray, Agricultural Technology and Agrarian Change in Han China, Society for the Study of Early China, Early China, Vol. 5 (1979–80), pp. 3-13

1980 Cho-Yun Hsu, Han Agriculture. The Formation of Early Chinese Agrarian Economy, 206 B.C.–A.D. 220, Jack L. Dull ed. University of Washington Press, 1980

1992 Shengxiu et Xiao Ling, 1992, The distribution and management of drylands in the People’s Republic of China. Advances in Soil Sciences, 18 : 147-302.

2010 Theobald, Ulrich, « Fan Shengzhi shu 氾勝之書 The Book of Fan Shengzhi ». Chinaknowledge.

2013 David A Bainbridge. « Fan Shengzhi, Ancient Agronomist », Sustainable agriculture notes Vol. 1 Iss. 1 (2013)

Mis en ligne par La vie re-belle
 22/04/2022
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