Manuel sur les pâturages des pays sahéliens (Partie I)

A G. Boudet,
à ses collègues et collaborateurs de l'Institut d'Elevage et de Médecine Vétérinaire des Pays Tropicaux, pour la mine de renseignements sur les pâturages et le bétail dans les pays sahéliens.

A N'Golo Traoré,
le vétérinaire qui a découvert que la qualité du fourrage constitue le goulet d'étranglement de l'élevage au Sahel, et qui fut l'inspirateur du Projet Production Primaire au Sahel.

A C.T. de Wit,
à ses collègues et collaborateurs du projet Production Primaire au Sahel, sans lesquels la réalisation du présent manuel n'aurait pas été possible.

Table des matières

Préface

Le présent manuel est l'aboutissement du projet de recherche néerlando-malien « Production Primaire au Sahel » (PPS). Après la publication du rapport final ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 ), la publication d'un manuel d'évaluation des pâturages pour les pays sahéliens, à partir des nouvelles connaissances acquises, est apparue nécessaire. Trois raisons sont à la base de cette initiative :
- Le rapport final présente un caractère trop scientifique pour nombre de techniciens qui, dans la pratique, effectuent l'évaluation des pâturages.
- Le rapport final vise davantage à élargir les connaissances des causes des différences de niveaux dans la production végétale, qu'à identifier les différences locales dans la production.
- Le rapport final n'a pas suffisamment traité tous les éléments nécessaires à l'évaluation des pâturages dans les pays sahéliens. Cela vaut notamment pour trois aspects :
  - la production limitée par la disponibilité en eau dans le nord du Sahel ;
  - la production de pâturages dans la zone soudanaise, où les graminées pérennes et les espèces ligneuses codéterminent la production, et où les pertes en eau et en éléments nutritifs par percolation ne sont pas négligeables ;
  - les rapports entre la production végétale et animale.

Ce manuel, consacré exclusivement aux pâturages des pays sahéliens, a été jugé utile, compte tenu de leur spécificité. Spécificité qui limite l'utilisation de certaines méthodes exposées par exemple dans « Guidelines: land evaluation for extensive farming » de la FAO (1987). En comparaison avec le manuel de Boudet (1978), lui aussi conçu spécialement pour la région, on assiste à un développement de l'ensemble des méthodes sur la base de connaissances nouvelles :
- Les méthodes sont en partie spécifiques à la situation. Pour le nord du Sahel et pour les régions plus au sud à fort ruissellement, régions où la production est limitée par la disponibilité en eau, l'approche proposée est différente de celle pour le sud du Sahel et la savane, où les éléments nutritifs limitent la croissance. L'appréciation est différente suivant que dominent les espèces annuelles ou les graminées pérennes ; les conséquences positives et négatives de la présence d'arbres et d'arbustes ont été prises en compte.
- La prise en compte de la dynamique de la végétation revêt une importance cruciale dans la méthode d'évaluation proposée. Les procédures de standardisation permettent d'atténuer le fait que l'année d'observation ne correspond jamais à une année moyenne.
- Il a été consacré au moins autant d'importance à la qualité du fourrage qu'à sa production. Les rapports entre la qualité et l'ingestion de fourrage par le bétail n'ont pas été omis.
- Les caractéristiques de production pour les animaux individuels ont été déduites de la qualité du fourrage ingéré. La productivité des troupeaux est déduite de la production des animaux pris individuellement.

Ce manuel peut donc être considéré comme la suite du rapport final du projet PPS. Bien que destiné surtout aux pays sahéliens, une partie des méthodes pourra être appliquée ailleurs après ajustement, dans des régions (semi-)arides, à condition que les espèces annuelles y dominent. Tout comme dans le rapport final du PPS, les utilisations de simulations et d'analyses de système ont été fréquentes. Elles constituent un moyen efficace pour faire la synthèse des connaissances existantes et les relier dans un rapport logique, afin de permettre leur utilisation pour l'extrapolation et les prévisions. Les modèles complexes n'ont cependant pas été utilisés tels quels dans le manuel, par contre, ils ont servi au calcul de rapports « simples » sous forme d'équations, de graphiques ou de tableaux, qui eux ont été utilisés. Le choix a porté sur ces rapports établis par le calcul plutôt que sur des rapports empiriques, compte tenu du caractère local et saisonnier de ces derniers et de leur faible contribution à la compréhension en la matière.

Le présent manuel se compose de quatre parties, dont chacune s'adresse à un groupe cible différent. Le manuel dans le sens le plus restreint se compose de la partie II et est destiné aux techniciens et chercheurs, qui ont pour tâche de déterminer la production végétale des pâturages naturels, d'identifier les facteurs limitatifs à la base de cette production, de déterminer les possibilités pour la production animale, de suivre l'évolution des pâturages au cours du temps et de proposer des interventions pour l'augmentation de la production. Des exemples sont intégrés à la présentation systématique des méthodes, favorisant ainsi le transfert de connaissances. Dans cette partie peu ou pas d'attention est accordée à des sujets pour lesquels il existe des méthodes plus ou moins courantes, telles que l'échantillonnage du pâturage ou l'interprétation des photos aériennes.

L'objectif de ce manuel n'est nullement la présentation d'une méthode d'évaluation des terres, mais la mise à disposition d'un outil pouvant être utilisé dans le cadre des méthodes existantes telles que celles de la FAO (1987), lorsque le potentiel de production des unités de paysage doit être évalué. Le potentiel de production est tout d'abord caractérisé par le niveau de la production végétale. Dans la mesure où la biomasse végétale ne constitue qu'un produit intermédiaire de l'élevage, une conversion vers la production animale s'impose. C'est la raison pour laquelle, dans le présent manuel, on a tenté de répondre à la question suivante : « Quelle est la contribution possible d'une unité de paysage donnée, à la production animale, et particulier à la production bovine ?». La question de savoir si cette contribution est grande ou petite, essentielle ou non, ne peut recevoir de réponse que dans un contexte géographique et socio-économique donné.

La production animale est dérivée de la situation fourragère d'une manière peu conventionnelle. On ne voudrait certainement pas suggérer cependant de supprimer les manuels spécialisés existants, comme celui de Rivière (1978). Il faut s'adresser à de pareils manuels pour des situations où les cultures fourragères et l'achat des aliments forment la base de l'élevage. La méthode présentée ici n'est suggérée pour faire la liaison entre la situation fourragère et la production animale que dans le cas où cette situation est déterminée en grande partie par la production variable (qualitativement et quantitativement) des pâturages concernés. Des analyses bromatologiques continues et chères ne seront pas à conseiller dans ce cas.

Dans la région, la planification du développement rural est souvent basée sur une surestimation de la potentialité des ressources naturelles (van Keulen & Breman, 1990 ; Breman et al., 1990). Aussi, la méthode présentée dans la partie II a été utilisée pour une évaluation globale des pâturages dans les pays sahéliens, afin de donner ainsi une vision plus réaliste de leurs possibilités de production. Les résultats de cette évaluation sont présentés dans la partie I , parallèlement à un exposé sur le caractère spécifique de ces pâturages. Cette partie est destinée aux dirigeants des pays sahéliens, des pays donateurs et des organisations donatrices, aux responsables des programmes de développement rural, etc. Cette partie peut également être utilisée à titre de vérification des exercices éventuels destinés à vérifier la maîtrise des méthodes proposées. Il ne faut pas perdre de vue dans ce cas, que les résultats présentés ont été arrondis pour ne pas suggérer une trop grande précision.

La partie III est consacrée à la justification scientifique de la méthode présentée dans la partie II . Les méthodes ainsi que les valeurs numériques choisies pour les paramètres, y sont étayées, pour autant que le rapport final PPS ou d'autres publications aisément abordables ne s'en soient déjà chargées. Il n'est pas possible dans la partie II, de fournir des solutions pour couvrir toutes les éventualités, mais les techniciens ayant reçu une instruction scientifique et les chercheurs sauront éventuellement adapter les méthodes de la partie II grâce aux informations de la partie III . La partie III représente en quelque sorte l'état des connaissances par rapport aux recherches sur les pâturages concernés.

La partie IV dispense des informations pouvant faciliter l'utilisation de la partie II :
- récapitulation des caractéristiques des espèces végétales, décisives pour la production et/ou la qualité des pâturages et pour la dynamique de la végétation ;
- glossaire des concepts utilisés ;
- récapitulation des symboles et abréviations utilisés.

Le glossaire et la liste des symboles et abréviations peuvent parfois être utiles pour les parties I et III. Pour les utilisateurs maliens, la carte en annexe présente un intérêt allant au-delà de l'illustration. Elle constitue la base du suivi de l'évolution des pâturages dans le temps (Breman & Diarra, 1991).

L'annexe comporte :
- un dépliant avec la récapitulation des équations pouvant être utiles lors de l'estimation ;
- la carte utilisée comme exemple dans le processus de l'évaluation.

La conception et la publication du présent manuel a été rendue possible grâce au financement commun de la Direction Générale de la Coopération Internationale du ministère néerlandais des Affaires étrangères (DGIS, La Haye) et du Centre de Recherches Agrobiologiques (CABO-DLO, Wageningen). Ont contribué entre autres à la publication : le Centre Technique de Coopération Agricole et Rurale (CTA, Ede), l'Agence de Coopération Culturelle et Technique (ACCT, Paris) et le Club du Sahel (OCDE, Paris).

De nombreux contacts ayant permis de (faire) tester la valeur utilitaire des concepts et éventuellement leur ajustement, ont été très précieux. Il s'agit de contacts avec le projet « Amélioration des pâturages et de la production animale en Mauretanie » (APPAM, Kankossa), le Département de Recherche des Systèmes de Production Rurale - Volet Fonsébougou (DRSPR, Sikasso, Mali), le Club du Sahel (Paris), et le Comité Interétat de Lutte contre la Sécheresse au Sahel (CILSS, Ouagadougou, Burkina Faso).

Ce manuel résulte principalement du travail des quatre auteurs et de deux de leurs collaborateurs. L'apport spécifique de chacun ne peut être indiqué que globalement. Les deux personnes ayant assuré la rédaction finale étaient notamment responsables des questions concernant la production végétale et l'écologie. Jan Ketelaars s'est chargé des relations entre la production animale et la production végétale. Herman van Keulen s'est concentré sur le développement des modèles et de leur utilisation, il a par ailleurs participé à la rédaction. Peter Uithol a contribué à nombre d'études de base, il a réalisé les nombreuses simulations et a été responsable de la composition et de la mise au point définitive des textes. Les cartes ont été établies par Theo Rammelt.

De nombreuses personnes ont contribué indirectement à la réalisation de ce manuel. Il s'agit en premier lieu des anciens collaborateurs du projet PPS. Nous tenons à mentionner tout particulièrement L. Stroosnijder, un des inspirateurs qui n'a pu contribuer à la réalisation finale à cause de ses nombreuses responsabilités. L'étude approfondie de la dynamique des pâturages de A.M. Cissé a été d'une grande importance, tout comme la mise à disposition de données non encore publiées concernant la production d'espèces ligneuses par F.W.T. Penning de Vries.

F. Dekker et J.J. Kessler, J.W. Menke et F.M.J. Ohler ont contribué aux études partielles. Les étudiants M.P.T. Alers, F. Dekker, A. van Engelen, J.J. Kessler, F. van der Laan, J.J. van der Lek, S. Lievens et H. Snijders ont participé aux travaux.

Le manuel ne traite pas en détail de leurs études, mais il s'y réfère. Une étude importante concerne le rôle des arbres et des arbustes dans l'écosystème agricole du Sahel et de la zone soudanaise (Kessler & Breman, en préparation). Cette étude n'a pas encore été publiée, aussi il n'y est pas fait référence malgré son utilisation très fréquente. Toutes les données concernant les espèces ligneuses, utilisées sans référence, proviennent de cette étude. Un avant-projet de cette étude est disponible (Breman et al., 1984) ainsi qu'une synthèse (Kessler & Breman, 1990).

Les auteurs du présent ouvrage expriment également leur reconnaissance à tous ceux qui, au cours des années, ont accepté d'être partenaire de discussion ou qui ont commenté les textes provisoires. Il s'agit tout particulièrement des collaborateurs du CIPEA (L. Diarra, P. Hiernaux et P.N. de Leeuw), des collaborateurs de l'ITC (H. van Gils, S. Groten, W. van Wijngaarden et I.S. Zonneveld) et du service de la protection de la nature de la LUW (S. de Bie et Chr. Geerling) ainsi que de W.M.L. Berckmoes, P. Esselink, S. Leloup, L. 't Mannetje et M. Traoré.

La dactylographie a été en grande partie effectuée par les collaboratrices de la section traitement de texte du CABO-DLO ; J. Engelsman a contribué à la réalisation des dessins. La traduction du néerlandais au français a été assurée par M. Cuin-Furth.

Henk Breman
Nico de Ridder

La production des pâturages

I.1. Les pâturages naturels

I.1.1. Uniques en leur genre

Lorsqu'il s'agit d'évaluer la situation et les potentialités d'une région déterminée, il est tentant de se référer à des régions plus ou moins analogues. Cette méthode de travail comporte cependant le risque de négliger trop aisément des différences fondamentales.

Les manuels traitant de l'évaluation des pâturages trouvent notamment leur origine dans l'évolution parallèle de la gestion et de l'étude des pâturages naturels aux USA. D'une manière générale, le point de départ est constitué par un climax dominé par des graminées pérennes (voir par exemple Stoddard et al., 1975). Dans ce cas, on suppose que la pâture entraîne des perturbations liées à son intensité, qui ne sont pas en principe irréversibles. Les végétations annuelles sont considérées comme étant surpâturées (Westoby, 1980).

Walker (1985) appelle à la prudence (surtout pour les régions semi-arides) quant à l'existence d'un équilibre simple, explicable avec les connaissances actuelles, entre la végétation et la pâture ; les facteurs de probabilité jouent ici un trop grand rôle. Westoby (1980) souligne que dans les pâturages naturels semi-arides du centre de la Californie, dans les pays méditerranéens et dans le nord de l'Australie, certaines végétations sont à dominante d'espèces annuelles même en l'absence de pâture. Westoby explique cet état de choses par deux mécanismes :
- Le sol et le climat permettent l'évolution de la végétation vers un climax de graminées pérennes, mais les espèces annuelles et leurs semences empêchent la germination ou l'implantation de graminées pérennes (compétition asymétrique). Les graminées pérennes, disparues par suite de sécheresse ou de surpâturage, ont alors beaucoup de mal à se réimplanter.
- Les espèces annuelles sont très compétitives dans les climats semi-arides comportant une saison de croissance fiable et une sécheresse extrême pendant le reste de l'année.

Dans leur ouvrage, Penning de Vries & Djitèye (1982 : pp. 79, 130, 285 et 291) présentent le Sahel comme une région où dominent principalement les végétations annuelles. Les graminées pérennes occupaient une place plus importante avant la sécheresse du début des années 70, mais même aux endroits sans pâture important, la sécheresse a eu pour ces espèces un effet catastrophique. Par ailleurs, la présence de graminées pérennes dans la végétation du Sahel, semble liée au degré de répartition hétérogène de l'eau de pluie sous l'influence du substrat ; leur importance augmente en fonction des infiltrations d'eau hors de portée des racines des espèces annuelles. En tenant compte du climat du Sahel, il semble donc bien que le deuxième mécanisme s'applique à cette région.

Ceci ne signifie pas que la surexploitation, éventuellement en combinaison avec le premier mécanisme, ne constitue pas un facteur important pour la dominance des espèces annuelles. Il semble même probable, que les graminées pérennes deviennent de plus en plus sensibles à la surexploitation, au fur et à mesure que d'autres facteurs écologiques rendent les espèces annuelles plus compétitives.

Les explications qui suivent rendent plausible l'hypothèse selon laquelle les spécificités de la région sahélienne par rapport à d'autres régions à dominance d'espèces annuelles, proviennent de la manière extrême dont le sol et le climat avantagent ce type de végétation.

Le caractère dynamique de nombreuses végétations sahéliennes et la faible importance des espèces ligneuses, constituent des indications quant à ces différences par rapport à ces autres régions.

Le caractère unique du Sahel s'impose en comparant le climat et le sol du gradient d'Afrique occidentale, - allant du désert torride subtropical à tropical (Sahara), en passant par les tropiques semi-arides (Sahel), jusqu'à la savane tropicale continentale (savane soudanaise) - avec des gradients identiques en d'autres endroits du globe, présentant une certaine similitude en matière de pluviosité.

Ensuite seront brièvement traités les conséquences qui en découlent pour la végétation, leur signification pour l'évaluation, la gestion et l'utilisation des pâturages naturels tout comme leur régénération et amélioration.

I.1.2. Gradient de climat

La position des continents par rapport à l'équateur, aux courants marins et par rapport les uns aux autres, forme la base de la présence de huit grands complexes désertiques sur la terre.

Lorsque l'on s'éloigne de ces centres d'aridité, les climats traversés engendrent une disponibilité croissante en eau. En quatre endroits, il existe une certaine conformité avec le gradient d'Afrique occidentale. Depuis le grand désert occidental (USA, Mexique) vers le sud, depuis le Thor indien vers le sud-est, depuis le Kalahari vers le nord en passant par l'Angola, et depuis le grand désert Victoria (Australie centrale) vers le nord, la pluviosité augmente sous des climats tropicaux chauds.

Une comparaison plus précise de ces gradients, sur la base de la classification climatique de Papadakis (1975), élimine les gradients d'Amérique du Nord et de l'Angola. Les transitions y sont plus brusques et les températures y sont légèrement inférieures pour l'Angola et fortement inférieures pour l'Amérique du Nord. La présence de montagnes en constitue une cause importante.

Bien qu'il existe dans le nord-ouest de l'Inde, une petite région avec les mêmes transitions climatiques que dans les pays sahéliens, les différences même vues superficiellement, sont grandes. La proximité de la mer et l'éloignement relative de l'équateur, rendent la moyenne des températures moins extrêmes ; les températures sont moins élevées de 5 à 10 deg.C au mois de janvier, et de 0 à 5 deg.C au mois de juillet.

En Australie, ce n'est que le long de la côte, de l'extrême ouest vers le nord-est, que l'on trouve une série de climats correspondant à ceux de l'Afrique occidentale (carte I.1). Un climat continental semi-tropical sépare cependant la plus grande partie du désert subtropical australien des tropiques semi-arides et de la savane tropicale continentale. Dans l'Australie tropicale, pour une pluviométrie égale, les températures sont généralement moins élevées, alors que la pluie est moins liée aux saisons au fur et à mesure de la croissance de l'aridité. C'est une des raisons pour laquelle l'évapotranspiration potentielle en Afrique occidentale présente pour de vastes régions des valeurs qui sont au moins plus élevées de 1000 mm/an. Même pour 1400 mm de pluie par an, dans la savane de Guinée de l'Afrique occidentale, l'évapotranspiration potentielle de presque 2200 mm/an dépasse de 450 mm celle de l'extrême nord de l'Australie, et ce pour une pluviosité identique (carte I.2). La fiabilité de la saison de croissance dans l'Australie tropicale est beaucoup moins élevée que dans l'Afrique occidentale pour une pluviosité totale identique (Nix, 1983).

Les zones sahélienne et soudanaise d'Afrique occidentale présente donc un modèle climatique unique, caractérisé :
- par un gradient de pluviosité de 100 à 1200 mm en présence de températures très élevées pendant l'année entière ;
- des pluies estivales fortement liées à la saison.

On constate par ailleurs une grande homogénéité sur une région très étendue, avec seulement localement une influence modératrice de la mer, des montagnes et des plaines d'inondation.

Carte I.1
Situation des régions arides en Afrique de l'Ouest et en Australie.

Carte I.2
Comparaison des climats du Sahel et de l'Australie.
Selon Papadakis, 1975.

I.1.3. Climat et sol

L'Afrique occidentale présente donc une seule courte saison de croissance par an, le mois d'août étant le mois principal. Les distributions d'eau de pluie et les caractéristiques des sols les plus courants, occasionnent des transitions relativement brusques au début et à la fin de la saison de croissance.

Dans la partie la plus sèche de cette région, dominent des sols sablonneux (souvent profonds) qui, surtout au début de la saison des pluies, ne sont humidifiés que superficiellement et l'eau infiltrée disparaît rapidement par évaporation. Plus au sud, ce sont des sols limoneux qui dominent, vite compactés superficiellement et souvent peu profonds, ce qui fait que leur capacité de stockage d'eau est réduite. L'eau de ruissellement et de drainage se concentre localement sur les plaines d'inondation, entraînant à ces endroits une saison de croissance distincte qui sera plus longue et se terminera moins brutalement.

Outre l'influence modificatrice du sol sur la disponibilité en eau découlant des pluies, la fertilité du sol a son importance pour le caractère et la productivité des pâturages. Le gradient aride/eutrophe vers humide/distrophe (Huntley, 1982), assez courant sous les tropiques à cause de l'interaction de la pluviosité et du sol, est peu prononcé en Afrique occidentale. C'est la prépondérance de sols sablonneux pauvres dans la partie sèche du trajet qui en est la cause. Il est ainsi question d'un gradient de disponibilité en eau pour une disponibilité basse et plus ou moins uniforme en éléments nutritifs (I.2.2.3 ). Le manque d'éléments nutritifs dans la partie humide du trajet, est cependant moins prononcé que dans la savane latino-américaine, où les taux élevés d'oxydes Al et Fe entraînent entre autres une très faible disponibilité en P, ainsi que dans l'Australie tropicale (Walker, 1985).

La fertilité du sol, extrêmement faible, entraîne par exemple dans la partie tropicale du Venezuela, l'existence de savanes alors que les mêmes pluies engendreraient ailleurs des forêts tropicales humides. L'Afrique occidentale présente également des savanes très humides. Celles-ci sont cependant ou bien crées par l'homme (agriculture et feux-brûlage), ou bien liées aux pluies concentrées en une seule saison (autour de 0deg. longitude ouest ; Hopkins, 1965).

I.1.4. La végétation

Les caractéristiques que Johnson et Tothill (1985) attribuent aux savanes (définies par eux comme étant les zones ayant une pluviosité de 375 à 1500 mm) couvrent assurément la majorité des pâturages des pays sahéliens : végétations caractérisées par une strate herbacée continue, dominée par des graminées, entrecoupée ici et là d'arbres ou de buissons. Les étés sont humides, chauds à très chauds, les hivers sont secs, chauds à frais. Dans la zone ayant des précipitations annuelles de 750 à 1500 mm, apparaissent notamment des Andropogonoïdées. Lorsque les savanes deviennent plus humides, que ce soit à la suite d'une pluviosité plus importante, d'une capacité d'infiltration plus faible ou d'inondations, les Panicoïdées prennent également de l'importance, alors que dans le cas d'humidité permanente ce sont les Oryzoïdées qui dominent. Des Aristoïdées et Eragrostoïdées apparaissent en-dessous de 750 mm de précipitations. Elles prédominent tout d'abord sur les sols peu profonds et sablonneux.

Selon Johnson et Tothill, les savanes avec Pennisetum et Panicum, résultant de forêts toujours vertes, sont typiques de la fin humide du gradient d'Afrique occidentale. La dominance possible d'une espèce de Cenchrus, une Panicoïdée, dans la partie semi-aride du gradient, constitue une particularité. Dans la savane sèche de l'Inde également, une espèce de Cenchrus a son importance. Il s'agit là cependant, contrairement à l'Afrique occidentale, d'une espèce vivace. Sous les tropiques secs australiens, ce Cenchrus vivace n'existait pas, mais elle s'est étendue et installée très rapidement après avoir été introduite par l'homme.

Pour expliquer la prédominance des espèces annuelles, il faut prendre en compte la concurrence entre les espèces pour l'obtention d'éléments nutritifs, d'eau et de lumière, tout en tenant compte de l'effet des sécheresses, de la pâture et des feux, dans leurs effets directs et indirects, ces derniers surtout pour l'influence à travers le substrat.

Une particularité importante pour les climats du Sahel et de la savane soudanaise d'Afrique occidentale, est le fait que sur de vastes régions, les isohyètes sont approximativement parallèles aux degrés de latitude qui déterminent la longueur du jour. Les espèces annuelles y possèdent une longueur de cycle sensible à la photopériode, lié à la disponibilité moyenne en eau à une latitude donnée. Notamment sur les substrats sablonneux abondants, les espèces annuelles et les graminées pérennes se concurrencent pour les mêmes éléments nutritifs et la même eau. D'une manière générale, il subsiste de l'eau après l'achèvement du cycle des espèces annuelles, à cause de la sensibilité à la longueur du jour. Par ailleurs, la carence en éléments nutritifs restreint la croissance encore plus fortement que la disponibilité en eau, ce qui fait que toute l'eau n'est pas utilisée par les espèces annuelles dans le sud du Sahel et dans la savane, ni même dans le Sahel du nord, dans les dépressions où se sont concentrés les écoulements. Les graminées pérennes peuvent en principe profiter de l'eau résiduelle, en restant actives pendant une partie de la longue saison sèche et en réduisant ainsi la période problématique. Elles évacuent alors des feuilles une partie des éléments nutritifs absorbés pendant la période des pluies, et les stockent dans les racines ou le bois. Elles renforcent ainsi petit à petit leur position de concurrence par rapport aux espèces annuelles.

Pendant les années de sécheresse, notamment après une période à pluviosité au-dessus de la moyenne, cet avantage est annulé. La disponibilité en eau est alors tellement basse que toute l'eau disponible est utilisée par les espèces annuelles - avec leur longueur de cycle relativement long pour ces années -, et il s'ensuit la mort des graminées, des arbres et des arbustes vivaces. Lorsque la sécheresse persiste, il est vrai que les espèces annuelles à cycle relativement long se retirent vers le sud, pour être remplacés par des espèces à cycle plus court, mais les végétations de transition sont dominées par des espèces rudérales, qui poursuivront leur croissance tant qu'il y a de l'eau disponible (Breman et al., 1980).

La pâture renforce, de deux manières au moins, la position esquissée des espèces annuelles. D'une part la période de croissance se raccourcit encore, sous l'influence de pertes d'eau croissantes dues au compactage superficiel du sol. D'autre part, les espèces vivaces sont pénalisées sélectivement aux moments qui pourraient les avantager : pâture pendant la période de pluies irrégulières précédant la pleine saison de croissance, au moment où elles pourraient prendre l'avantage sur les espèces annuelles, et au début de la période sèche, lorsqu'elles forment des réserves d'éléments nutritifs.

Une fois les populations d'espèces vivaces décimées ou disparues, leur retour est très malaisé. La production de semences est relativement faible, les mécanismes de transport des semences sont orientés principalement du nord vers le sud (l'harmattan, sens dominant du vent, et les déplacements du bétail pendant la saison sèche), et les plantules ne possèdent pas l'avantage compétitif des plantes adultes par rapport aux espèces annuelles (premier mécanisme, I.1.1 ).

Dans le groupe des espèces annuelles, les graminées à germination rapide et mécanisme de photosynthèse C4 représentent les espèces dominantes. Les perturbations avantagent les plantes à germination lente, parmi lesquelles les dicotylédones sont nombreuses. Les dicotylédones peuvent également présenter un mécanisme de photosynthèse C3, on les rencontre à côté des espèces C₄ dans des situations où les températures pendant la saison de croissance ne sont pas trop extrêmes :
- là où les pluies fréquentes modèrent la température ;
- sous les espèces ligneuses donnant de l'ombre, donc notamment dans la savane.

Les espèces spécifiques seront mentionnées dans la partie IV.

Les processus sur lesquels est basée cette dynamique de la végétation sont traités en détails dans d'autres ouvrages ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 : pp. 98-132 ; Breman et al., 1980 et 1984 ; Cissé, 1986). Ces ouvrages font apparaître que les végétations annuelles qui résultent du surpâturage, peuvent être distinguées de celles qui sont liées à une saison de croissance courte mais fiable dans un climat chaud semi-aride (deuxième mécanisme, I.1.1), grâce à une prédominance d'espèces à germination relativement lente et à faible vitesse de croissance. Les végétations dominées par des espèces à germination rapide, telles qu'elles sont décrites ci-dessus, existent notamment dans le Sahel. Les probabilités d'existence de graminées pérennes formant une composante stable de la végétation, augmentent lorsqu'elles disposent d'une réserve d'eau difficilement accessible aux espèces annuelles, lorsque la période sans pluie est suffisamment brève et que l'aridité diminue (évapotranspiration potentielle décroissante). Cet état de choses se présente de plus en plus fréquemment dans la savane, au fur et à mesure de la progression vers le sud. Le premier cas peut également se présenter au Sahel, sur les sols profonds à capacité de stockage d'eau très faible, sur les sols avec une répartition fortement hétérogène de l'eau de pluie de par le ruissellement et la concentration des écoulements, et sur les plaines d'inondation. Dans ce cas, la disponibilité en eau est suffisante pour que les espèces vivaces puissent engager effectivement une concurrence pour l'obtention d'éléments nutritifs avec les espèces annuelles.

Le développement des espèces ligneuses dans la région, peut être compris jusqu'à un certain point, à partir du moment où on les considère comme des espèces vivaces par excellence, avec tous les avantages et inconvénients que cela suppose. Par rapport aux graminées vivaces, elles sont plus exigeantes en matière de disponibilité en eau, elles s'établissent plus difficilement, mais une fois établies, elles forment une composante plus stable de la végétation.

Les espèces ligneuses présentent un désavantage spécifique par rapport aux graminées vivaces : la plus grande sensibilité aux feux, notamment dans le stade juvénile. Par contre, elles conviennent moins comme fourrage, notamment au stade adulte. Il s'ensuit que dans certaines conditions, la pâture constitue l'élément décisif qui tranchera en faveur des espèces ligneuses, par rapport à la strate herbacée, pour ce qui concerne l'obtention d'eau et d'éléments nutritifs, par rapport à la strate herbacée. Et ceci vaut même dans les cas où en l'absence de pâture, les espèces ligneuses sont pratiquement sans importance, comme dans le nord du Sahel (Kessler & Breman, en préparation).

Dans les pays sahéliens, les avantages dont jouissent les espèces annuelles par rapport aux espèces vivaces, sont encore accentués indirectement, par la combinaison climat/sol dépeinte ci-dessus. La culture de céréales, dans ce cas de graminées annuelles C4, y est relativement aisée, alors que l'élevage est problématique (longue période de sécheresse, peu d'espèces vivaces). L'agriculture, la densité de population relativement élevée qui en résulte partiellement ainsi que l'abattage des arbres et les feux qui vont de pair, exercent une influence très négative sur le bois sur pied.

En l'absence d'agriculture, les espèces ligneuses dans la savane semi-humide peuvent, compte tenu des disponibilités en eau, monopoliser suffisamment d'éléments nutritifs pour dominer la strate herbacée, et ce par concurrence pour la lumière. Même avec le recouvrement actuel, elles interceptent suffisamment de lumière à partir d'une pluviosité de 800 mm par an, pour que les espèces C₃ de la strate herbacée ne puissent plus croître de manière potentielle, et ceci vaut davantage encore pour les espèces C₄ (Kessler & Breman, en préparation).

I.1.5. Les conséquences

La prédominance naturelle des espèces annuelles entraîne des conséquences importantes :
- Les évaluations des pâturages doivent tenir compte d'une grande variabilité d'une année sur l'autre. La composition des espèces peut se modifier très rapidement. La biomasse produite annuellement, variera très fortement, puisque les éléments nutritifs nécessaires pour les espèces annuelles sont prélevés presque exclusivement à partir du sol, alors que pour les espèces vivaces, ils proviennent pour une large part de leur propre réserve. Pour les espèces annuelles, la disponibilité dépend, entre autres, de la forte variabilité de la durée et de la profondeur de l'humidification du sol (III.2.3).
- L'intérêt que représentent les graminées vivaces et les espèces ligneuses pour l'entretien du bétail pendant la longue période de sécheresse, exige pour ces espèces une attention plus que proportionnelle à leur contribution à la production primaire.Il sera nécessaire d'appliquer des critères pour la capacité de charge qui, pour les aspects biotiques, ne seront pas uniquement basés sur la sensibilité des espèces vivaces face à la pâture. L'élément principal de ce dernier critère est la capacité des espèces vivaces à maintenir leurs réserves d'éléments nutritifs (Stoddard et al., 1975). Pour les espèces annuelles, c'est la production des semences et les conditions de germination et d'installation qui sont déterminantes.
- Ce qui précède signifie également que la gestion des pâturages et leur utilisation devront diverger : les rotations conçues pour l'exploitation optimale des espèces vivaces ne conviennent pas obligatoirement de façon optimale pour les espèces annuelles ; les arguments en faveur de l'utilisation des feux pour l'exploitation des espèces vivaces ne sont pas valables pour les espèces annuelles.
- Il faudra développer des techniques spécifiques aux diverses régions pour la régénération ou l'amélioration des pâturages. Ceci vaut par exemple pour la lutte contre la désertification (Breman, 1987) et pour l'introduction des légumineuses ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 : p. 439 ; Breman & Traoré, 1987).

Lors de la réintroduction des graminées vivaces, il ne faudra pas seulement tenir compte du phénomène du surpâturage comme cause de leur disparition, mais également des influences du climat.

I.2. La production végétale potentielle et actuelle

I.2.1. Introduction

En plus de l'énergie solaire et du dioxyde de carbone, les plantes ont besoin d'eau et d'éléments inorganiques pour la production de combinaisons organiques. La croissance sera optimale, lorsque pendant tout le cycle de croissance, l'offre en eau, en lumière et en éléments nutritifs est suffisante pour répondre à la demande des plantes. Dans ces conditions, la production est déterminée par les caractéristiques physiologiques des espèces végétales composant la végétation et par les conditions atmosphériques ; la température et le rayonnement en constituent les facteurs principaux. La production ainsi obtenue, définie comme étant la production potentielle, est le produit de la durée du cycle de croissance - déterminé par les caractéristiques des plantes et la température (et éventuellement la durée du jour) - avec la vitesse de croissance, déterminée par les caractéristiques des plantes et le niveau du rayonnement. Dans des conditions naturelles, cette production potentielle se présentera rarement ; dans les systèmes agraires, cette situation peut se présenter sur les champs irrigués, pourvus de manière optimale en engrais chimiques, et dans les serres.

Dans les conditions naturelles, où la disponibilité en eau et en éléments nutritifs dépend des conditions atmosphériques et des propriétés du sol, des conditions sous-optimales apparaîtront régulièrement. La production actuelle sera alors considérablement plus faible que la production potentielle. La production actuelle dépend en outre des propriétés des espèces végétales de la végétation, qui déterminent si ces conditions sous-optimales seront exploitées et dans quelle mesure.

Il importe de déterminer si le niveau de la production végétale actuelle des pâturages naturels est déterminée par le rayonnement ou par la disponibilité limitée en eau ou en un ou plusieurs éléments nutritifs. Tout d'abord, parce que la quantification du facteur le plus limitatif offre la possibilité d'une première estimation de la production végétale possible dans des conditions naturelles. En outre, la disponibilité relative en eau et en éléments nutritifs en combinaison avec les propriétés des espèces d'une végétation, déterminent la qualité de matière produite en termes de fourrage pour les ruminants. Et finalement, l'identification du facteur le plus limitatif circonscrit les interventions pouvant avoir un effet, et détermine quelles sont les opérations les plus adaptées à augmenter la production actuelle dans des situations spécifiques.

A première vue la disponibilité en eau semble le facteur le plus limitatif de la production végétale des pâturages naturels dans les régions arides et semi-arides. Cela est vrai en ce qui concerne la durée possible de la saison de croissance. Pendant la saison sèche, la croissance végétale est rendue impossible par manque d'eau, mais Penning de Vries & Djitèye (1982) démontrent dans leur ouvrage, qu'au cours de la saison des pluies, la vitesse de croissance de la végétation est souvent limitée par l'offre en éléments nutritifs, tels que l'azote et le phosphore. En outre, cette étude a été une mine d'informations en ce qui concerne les caractéristiques importantes d'espèces présentes dans la végétation. C'est pourquoi ce chapitre se basera sur les résultats de cette vaste étude, pour caractériser la production actuelle des pâturages naturels dans les régions arides et semi-arides de l'Afrique occidentale. L'accent sera mis sur les aspects quantitatifs et qualitatifs de la production végétale (suite de ce chapitre) et de ses conséquences pour la production animale (I.3).

I.2.2. La disponibilité en eau et en éléments nutritifs

I.2.2.1. Bilan hydrique

La disponibilité en eau dans le sol pour les plantes, est la résultante d'un certain nombre de processus, résumés dans l'appellation bilan hydrique (figure I.1 ).

Dans les pays sahéliens, la source principale d'eau est constituée par les précipitations ; les herbes vivaces à racines profondes et les espèces ligneuses peuvent également, notamment dans la savane, exploiter la nappe phréatique. Localement, les rivières peuvent aussi constituer la source d'eau principale pour la végétation (par exemple le Delta du Mali et le lac Tchad).

Figure I.1
Bilan hydrique lié aux processus qui influencent la disponibilité en eau pour la croissance des plantes.

Les précipitations moyennes annuelles dans les pays sahéliens augmentent, du nord au sud (carte I.3). Les précipitations se limitent à l'été et sont concentrées en l'espace de quelques mois : moins de 2 mois pour les précipitations moyennes ne dépassant pas 250 mm/an ; 2 à 3 mois pour les précipitations moyennes de 500 mm/an et plus de 5 mois pour les précipitations moyennes dépassant 1000 mm/an. La représente des exemples de répartition annuelle des précipitations pour des moyennes de 260 mm (Gao), 552 mm (Mopti) et 1185 mm (Bobo-Dioulasso). La figure représente également la durée de la saison de croissance dans ces trois localités. La saison de croissance est définie comme étant la période pendant laquelle les précipitations dépassent la moitié de l'évapotranspiration potentielle.

Carte I.3
Pluviosité moyenne annuelle dans les pays sahéliens.
Selon Klaver, 1982.

En plus des variations de la moyenne des précipitations sur plusieurs années liées au lieu géographique, il existe également des variations importantes d'une année sur l'autre pour un même lieu ; ces variations sont inversement proportionnelles à la moyenne des précipitations annuelles. Les variations standard de la moyenne des précipitations sont de 31 % pour Gao, de 23 % pour Mopti et de 18 % pour Bobo-Dioulasso ; l'écart standard est donc plus important dans le nord, pour des précipitations moyennes annuelles basses, que dans le sud pour des précipitations moyennes annuelles élevées.

L'évapotranspiration potentielle (ETP) représente, lorsque l'eau est disponible en quantité suffisante, la quantité totale d'eau que le sol cède à l'atmosphère, par suite de la transpiration de la couche végétale et de l'évaporation de la surface du sol humide. L'évapotranspiration potentielle calculée (Penman, 1948 ; Berkhout & van Keulen, 1986) est plus élevée dans le nord que dans le sud, par suite d'un niveau plus élevé des températures, d'une moyenne de radiation plus intense, et du déficit plus important de pression de vapeur de l'air (figure I.2).

Figure I.2
Evapotranspiration potentielle selon Penman (1948) et distribution de la pluviosité mensuelle pour les stations météorologiques de Bobo-Dioulasso (Burkina Faso), Mopti et Gao (Mali).
x : Gao (261 mm) ; o : Mopti (552 mm) ; [o noir] : Bobo Dioulasso (1185 mm) ; - - - : évaporation potentielle ; ----- : pluviosité moyenne ; ^____ : saison de croissance, définie comme P > 0,5 ETP (selon Boudet, 1978).

Il est clair que la disponibilité en eau pour la croissance de la végétation augmente du nord vers le sud, le gradient pluviométrique allant croissant. L'ETP décroît du nord vers le sud en entraînant une diminution des pertes en eau par évaporation à la surface du sol ; il en résulte une meilleure efficacité d'utilisation de l'eau. Par conséquent, la durée de la saison de croissance augmente.

On constate cependant des perturbations importantes de cette description générale, à cause de conditions locales : le processus le plus important à cet égard est le ruissellement pluvial. Ce processus entraîne une redistribution locale de l'eau de pluie : certains endroits auront une disponibilité en eau relativement plus faible (pentes d'où l'eau s'écoule), tandis que d'autres auront une disponibilité en eau relativement plus élevée (dépressions où l'eau se concentre). Dans toute région où l'on assiste à une telle redistribution de l'eau, des pertes en eau se présentent dans les dépressions ; celles-ci sont dues à une évaporation plus élevée (stagnation de l'eau en surface) et à une percolation en profondeur. Lorsque les eaux de ruissellement se frayent un passage vers les cours d'eau, il en résulte une perte nette en eau disponible pour la croissance des plantes de la région concernée. Par le biais des rivières cette eau risque de se déplacer sur des grandes distances vers d'autres régions telles par exemple le delta central au Mali et le lac Tchad ; dans ces régions la disponibilité en eau pour la croissance de la végétation est davantage régie par l'apport en eau en provenance des rivières que par les précipitations locales.

Les facteurs qui déterminent le degré de ruissellement à un endroit donné, sont le relief et la capacité d'infiltration du sol. Le taux de recouvrement végétal du sol joue également un rôle.

Bien que le paysage dans les pays sahéliens soit généralement assez plat, de légères différences d'altitude ont quand même leur importance pour ce qui concerne le ruissellement, car des pentes de 1-3 % suffisent déjà pour occasionner un ruissellement.

La capacité d'infiltration d'un sol est lié à sa texture, c'est-à-dire la répartition de sa granulométrie : les sols de sable grossier possèdent une capacité d'infiltration plus élevée que les sols limoneux ou argileux. En effet, comparés aux sols limoneux et argileux, les sols de sable grossier présentent des pores plus grands par lesquels l'eau s'infiltre. En outre, dans les deux derniers cas, la force avec laquelle l'eau de pluie heurte la surface du sol peut entraîner une dispersion des particules du sol ; les particules plus petites - argile et limon - risquent de colmater l'entrée des pores existants, menant ainsi en surface à la formation d'une croûte difficilement perméable.

Le taux de couverture végétal du sol (au début de la période de croissance, les restes végétaux de l'année qui précède, par la suite également la végétation de la saison en cours) influence le ruissellement de deux façons. Tout d'abord, la matière organique présente absorbe une partie de l'énergie, avec laquelle l'eau de pluie atteint la surface du sol, diminuant ainsi le risque de dispersion et de formation d'une croûte. Ensuite, cette matière forme une résistance au ruissellement, diminuant la vitesse moyenne de ruissellement et prolongeant la durée de présence de l'eau dans le système : l'infiltration totale se trouve ainsi augmentée et le ruissellement diminué.

En se basant sur l'histoire géologique récente de l'Afrique occidentale, Penning de Vries & Djitèye (1982 : p. 55) distinguent dans leur ouvrage trois ensembles de paysages pour les pays sahéliens. Cette classification en ensembles, suivant le relief et les propriétés du sol (notamment sa texture), permet de prendre conscience de la redistribution en surface de l'eau de pluie sous l'influence du ruissellement. Les différences de caractéristiques entre les ensembles résultent de différences de la matière mère et de la géomorphologie. Les trois ensembles principaux sont : l'ensemble sablonneux, l'ensemble détritique sur grès et latérite et l'ensemble fluviatile et lacustre (figure I.3).

L'ensemble sablonneux se compose de gros dépôts de sable d'origine éolienne couvrant souvent de vastes régions. Le relief varie entre des dunes fortement prononcées et des régions fortement érodées, presque planes. Les dunes peuvent être orientées ENE-OSO (ergs récents) ou selon une forme plus circulaire sans orientation précise (champs de dunes). La texture des sols qui se sont développés sur ce complexe, est généralement sablonneuse ou limono-sablonneuse et rarement sablo-limoneuse. Les ergs récents se composent généralement de sable grossier avec une capacité d'infiltration élevée, ce qui fait que les précipitations s'infiltrent pratiquement en totalité et qu'aucun ruissellement ne se produit. Les sols à texture plus fine (champs de dunes : sable fin ou sable limoneux) possèdent une capacité d'infiltration plus faible, ce qui fait que notamment lors de pluies intenses, le ruissellement peut se produire sur les surfaces en pente, entraînant une redistribution locale des eaux de pluie.

Figure I.3
Ensembles géomorphologiques principaux de l'Afrique de l'Ouest.
-› sens du ruisellement; roche mère xxx; S = sable, L = limon, A = argile et V = vertique ( selon Penning de Vries & Djitèye, 1982: p. 55)

L'ensemble détritique se compose de sols qui se sont constitués sur du grès ou sur de la latérite. Ces sols sont rarement profonds ; à certains endroits le grès ou la latérite (carapace) se trouvent à la surface. Les sols qui se sont formés sur le grès ne diffèrent pas du point de vue texture des sols de l'ensemble sablonneux, et présentent donc une même capacité d'infiltration. Les sols qui se sont développés sur la latérite, présentent en général une texture fine (limon sablonneux à argile lourde) avec une faible capacité d'infiltration et une tendance à l'encroûtement du sol. En fonction du relief, un ruissellement important peut donc intervenir. Sur les surfaces relativement planes (plateaux), ceci occasionne une redistribution locale de l'eau de pluie ; sur les pentes (glacis), cela provoque un ruissellement important en surface, avec collecte de l'eau dans les parties plus basses du paysage (mares et plaines d'inondation), ou une évacuation par le biais des cours d'eau (oueds et rivières) qui sont assez fréquents dans ce complexe. Les sols sur les plateaux et le glacis présentent une texture argileuse ; au pied du glacis et sur les plaines plus basses la texture des sols est argileuse à vertique. Dans la région de transition de l'ensemble détritique vers l'ensemble sablonneux, les sols lourds peuvent être recouverts d'une couche de sable.

L'ensemble fluviatile et lacustre se compose de sols qui se sont développés sur des dépôts fluviatiles et des sédiments récents ou fossiles de lacs. D'une manière générale, il s'agit là de régions plutôt planes, avec seulement de légères déclivités aux lieux recouverts par le sable ou les dunes éoliennes. Les sols, formés sur les sédiments d'origine possèdent une texture limoneuse à argileuse ; elle est sablonneuse aux endroits où se sont formées les levées alluviales. Cependant aux endroits où une couche de sable a recouvert les sédiments originaux, les sols présentent une texture sablo-limoneuse. Sur les pentes du terrain, le ruissellement est important. L'eau de ruissellement se rassemble dans les parties basses qui sont alors inondées. Une grande partie de l'eau de ruissellement de l'ensemble détritique se retrouve finalement aussi dans l'ensemble fluviatile et lacustre.

Les quantités d'eau de pluie qui ruissellent et les coefficients de ruissellement, ont été évalués par zone de précipitations pour les différents types de sol et sont réunis dans le tableau I.1. Lors de l'évaluation, il a été tenu compte de la structure du sol, des précipitations (notamment de l'intensité et de l'importance des pluies par rapport au total des précipitations ; Snijders, 1988 : III.2.4) et de la capacité de stockage de la surface du sol (valeur CS ; III.2.4). Ce dernier facteur est difficile à évaluer, car il est influencé non seulement par la surface du sol, mais également par la végétation et les restes de matière végétale subsistant des saisons précédentes. Le ruissellement est supposé déjà se produire pour des pentes de plus de 1 %. Il est clair qu'il existe une variabilité énorme d'une année sur l'autre et d'un endroit à un autre, due aux variations des précipitations, aux changements de la couverture végétale et aux différences dans l'intensité de l'exploitation ; les valeurs estimées ne sont qu'une indication globale pour le degré de ruissellement par type de sol.

Tableau I.1
Estimation des coefficients de ruissellement, en fonction de la texture du sol, de la rugosité du sol et de pluviosité annuelle.

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	types de sol
	Sg	Sf	Sl/Ls	L	A
pluviosité (mm/an)
< 200	0,05	0,15	0,40	0,45	0,40
200-400	0,10	0,20	0,45	0,50	0,45
> 400	0,10	0,20	0,45	0,50	0,50

Enfin, la disponibilité en eau pour la croissance des plantes est également influencée par les caractéristiques de stockage et de transport du sol lui-même. Des différences considérables peuvent exister, liées à la texture et au taux de matières organiques. Cependant dans les sols du Sahel, elles sont dues principalement à des différences de texture, car le taux de matières organiques dans ces sols est bas et varie peu, et de grandes variations plus importantes sont nécessaires pour occasionner de telles différences (Cissé & Vachaud, 1987). Il s'agit surtout de différences de teneur en eau à la capacité au champ et au point de flétrissement (tableau I.2). Ces deux grandeurs ne sont pas définies avec précision du point de vue physique (Veihmeyer & Hendrickson, 1949). Voici ci-dessous, des définitions générales qui conviennent pour ce manuel :
- La capacité au champ est la quantité d'eau qui peut être stockée par unité de volume dans le sol malgré la pesanteur. Elle indique la valeur supérieure de l'eau susceptible d'être absorbée par les plantes. L'expression en valeur physique mesurable, telle que le potentiel d'eau (valeur pF) n'est pas toujours univoque. Dans les ouvrage spécialisés, les valeurs varient entre pF 2 et pF 3 en fonction du type de sol (III.2.2.1). Pour l'exemple du tableau I.2, la valeur pF a été fixée à 2,5.
- Le point de flétrissement est la quantité d'eau qui peut être retenue par unité de volume du sol, malgré la tension de succion des racines des plantes ; il représente donc la valeur inférieure de l'eau susceptible d'être absorbée par les plantes. Par ailleurs, cette valeur indique donc la quantité d'eau qui doit être stockée dans le sol avant que l'eau ne soit disponible pour les plantes. Le potentiel d'eau correspondant varie moins que pour la capacité au champ, bien que des différences entre les espèces de plantes aient été observées. D'une manière générale, on adopte une valeur de 4,2 pour le pF.

Les différences dans la capacité de stockage par unité de volume du sol ont des conséquences pour la profondeur d'humidification du sol et la quantité d'eau disponible pour les plantes, par unité de profondeur dans le profil. Ces différences sont illustrées dans le tableau I.2.

L'exemple en question est basé sur un sol sec (pF correspondant à 1/3 du point de flétrissement) dans lequel 100 mm d'eau infiltrent totalement. Un calcul a été fait pour déterminer la profondeur d'humidification et pour déterminer la quantité d'eau disponible par couche de sol et dans le profil tout entier.

Il apparaît que le type de sol à une texture légère (S) s'humidifie profondément et que la quantité d'eau disponible est importante, à condition que l'appareil radical explore entièrement le profil ; la disponibilité en eau par couche est faible. Les types de sol à texture lourde (A) sont moins humidifiés en profondeur et la quantité d'eau disponible pour les racines explorant tout le profil est moindre ; la disponibilité par couche du sol est cependant élevée.

Cet exemple fait apparaître également l'importance de la profondeur du sol et du réseau des racines. Les sols peu profonds, courants dans l'ensemble détritique, ont une faible disponibilité en eau pour la croissance des plantes. Dans le cas de sols profonds, l'eau peut s'enfoncer à un tel point qu'elle se trouve hors d'atteinte des racines ; ce phénomène peut se présenter dans des dépressions où beaucoup d'eau se rassemble, mais également sur des sols sablonneux grossiers où l'eau peut s'infiltrer profondément.

Tableau I.2
Disponibilité en eau de trois types de sol, distingués suivant leur texture, au départ de 100 mm d'eau infiltrée.

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	S	Sl	A
texture:
< 2 µ (A)	< 3	5	50
2-50 µ (L)	< 3	11	11
> 50 µ (S)	94	84	39
capacité au champs (cm3/cm3)	0,055	0,103	0,325
point de flétrissement (cm3/cm3)	0,011	0,030	0,180
profondeur d'humidification du profil (mm)	2000	1000	400
disponibilité en eau (mm) :
par couche du sol de 0,1 m	4,4	7,3	14,5
totalité du profil	86	75	52
jusqu'à 1 m	44	73	52
jusqu'à 0,5 m	22	36,5	52

I.2.2.2. Disponibilité en éléments nutritifs

Outre la disponibilité en eau, la disponibilité en éléments nutritifs est également d'importance primordiale pour la croissance des plantes. Les éléments nutritifs nécessaires sont l'azote (N), le phosphore (P), le potassium (K), le calcium (Ca), le magnésium (Mg) et le soufre (S). Il s'agit là de ce qu'on appelle les macro-éléments. De plus, il faut un grand nombre de micro-éléments, mais ceux-ci sont généralement présents en quantité suffisante grâce aux sources naturelles. Les éléments N, P et K doivent notamment être présents en quantités suffisamment importantes pour permettre une croissance optimale.

La disponibilité en éléments nutritifs pour la végétation, en l'absence d'apports artificiels, est définie comme étant la fertilité naturelle du sol. La quantification de cette fertilité du sol est une opération délicate, car elle dépend de différents facteurs et processus.

La fertilité du sol dépend du taux des éléments présents dans le sol. Les analyses chimiques d'échantillons du sol peuvent constituer une aide pour la quantification de ces éléments, mais ces grandeurs mesurées ne peuvent être traduites directement en quantités disponibles pour les plantes ; les éléments nutritifs fixés dans le sol devront être libérés et mis en solution sous une forme susceptible d'être absorbée par les racines des plantes.

Les processus chimiques autant que microbiens qui jouent un rôle, dépendent de la température et de l'humidité ; il en résulte que la durée et la profondeur d'humidification du profil du sol déterminent également la disponibilité et les possibilité d'absorption des éléments nutritifs.

Les plantes mêmes jouent aussi un rôle. La profondeur et la densité des racines sont par exemple importantes, notamment pour des éléments nutritifs difficilement solubilisables tel que P sous forme de phosphates. Les différents aspects de la fertilité du sol seront traités ci-après.

Penning de Vries & Djitèye (1982 : pp. 58 et 64) ont pris des échantillons à de nombreux endroits au Mali et ont soumis ces échantillons à un nombre important d'analyses chimiques. Les résultats de ces analyses ont été résumés dans le tableau I.3 par ensemble principal de paysages.

Il ressort de ce tableau, que le taux de matière organique (exprimé en taux de C) et les taux de N et P sont généralement bas ; les taux en K, Mg et Ca sont relativement élevés compte tenu des niveaux de production actuels (Janssen et al., 1990). Ces chiffres d'analyse concordent avec les ouvrages publiés par d'autres auteurs (Ahn, 1970 ; Jones & Wild, 1975), qui traitent également d'autres pays sahéliens.

Le tableau I.3 fait également apparaître des différences d'un lieu à un autre, liées souvent aux particularités du substrat. Les sols qui se sont développés sur des sédiments plus récents, sont généralement plus riches que des sols anciens fortement altérés. Ceci vaut par exemple pour les sols dans le delta actuel du fleuve Niger dans le Mali, comparé aux sols qui se sont développés sur du grès et de la latérite et à ceux qui se sont développés sur les dépôts de sable d'origine éolienne.

Tableau I.3
Résultats des analyses chimiques de quelques sols, groupés suivant les principaux ensembles.

Localement des différences peuvent également intervenir d'un endroit à un autre, résultant par exemple du ruissellement et de l'érosion qui en résulte et d'une exploitation de longue durée. Lors du ruissellement, la matière organique et la couche supérieure du sol sont déplacées des versants vers les dépressions, ce qui entraîne un appauvrissement des sols en pente et un enrichissement des dépressions. Par l'exploitation, notamment du bétail, une redistribution locale intervient : enrichissement des éléments nutritifs tels que N et P par la concentration d'excréments et d'urine du bétail aux endroits fortement fréquentés, tels que les points d'abreuvement, les camps et les villages. Les terres plus éloignées s'en trouvent alors appauvries. Le tableau I.4 en donne un exemple.

Tableau I.4
Caractéristiques chimiques des 10 cm supérieurs du sol d'un profil sur sable par rapport à la distance (km) du village de Nara (Mali).

Selon les prévisions, la richesse des sols en taux de matières organiques et d'éléments nutritifs doit augmenter du nord au sud, en fonction de l'accroissement des précipitations. En effet, le développement du sol s'intensifie et intervient à plus grande profondeur du profil, lorsque la saison des pluies s'allonge et que l'eau de pluie s'infiltre plus profondément. De plus, une plus grande quantité de matières organiques circule dans le système plante-sol lors d'une croissance plus intense des végétaux. Cette relation est cependant difficile à déterminer à partir des chiffres obtenus par l'analyse chimique du sol. En effet, la variabilité locale des taux de matières organiques et d'éléments nutritifs, décrite ci-dessus, est probablement plus importante que l'augmentation de la richesse des sols du nord vers le sud (Penning de Vries & Djitèye, 1982 : p. 59).

Pour le reste, ce chapitre se limitera à la disponibilité en N et P pour la croissance végétale ; dans le tableau I.3, il apparaît déjà que ces deux éléments nutritifs étaient disponibles dans le sol de façon limitée. Par ailleurs, les essais de fertilisation ont prouvé notamment que les engrais chimiques contenant de l'azote et du phosphore, permettent de stimuler fortement la production végétale. Ceci vaut autant pour les prairies naturelles ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 : pp. 193-226) que pour la production agricole. Dans le cas de la production agricole, ce n'est qu'au bout de 5 à 10 ans de fertilisation intensive en azote et en phosphore qu'un manque de potassium apparaît : ceci indique que la disponibilité en potassium pour la production végétale est suffisante sans apport d'engrais chimiques (Pichot et al., 1981).

Sur la base des taux d'azote et de phosphore indiqués dans le tableau I.3, les quantités totales de N et P dans la partie du profil traversée par les racines, varient respectivement entre 300 et 3000 kg/ha et 30 et 60 kg/ha. Cependant, sur ces quantités considérables, seule une très petite partie est réellement disponible pour la végétation. Il apparaît dans la pratique, que la végétation n'absorbe annuellement que 5 à 35 kg/ha d'azote et 0,5 à 3 kg/ha de phosphore.

Ceci vient au fait que pour la plus grande part, les formes sous lesquelles se présentent l'azote et le phosphore dans le sol, ne sont pas absorbables par les racines des plantes ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 : pp. 226-273).

La source principale d'azote et de phosphore dans le sol est constituée par la matière organique, c'est-à-dire par les résidus de plantes de composition et d'âge divers. C'est de là que proviennent les éléments sous forme absorbable, après décomposition de la matière organique par les micro-organismes du sol, et la minéralisation qui va de pair. Les micro-organismes utilisent la matière organique comme source d'énergie et comme éléments constitutifs de leur tissu cellulaire. Dans certaines circonstances, une partie de l'azote et du phosphore fixée dans la matière organique, se libère en tant que combinaison inorganique. Cette minéralisation ne se produit que lorsque le sol est suffisamment humide. C'est ainsi que la quantité d'azote et de phosphore minéralisé dépend de la durée de l'état humide du profil et de la profondeur de l'humidification.

Bien qu'aucune relation n'ait pu être établie entre les taux d'azote et de phosphore dans le sol, et la pluviosité annuelle, on constate généralement une plus grande disponibilité en azote et en phosphore à la suite d'une saison de croissance plus longue et d'une humidification plus profonde du sol, au fur et à mesure de l'accroissement de la disponibilité en eau. La indique les quantités d'azote et de phosphore par rapport à la disponibilité croissante en eau. L'estimation de cette disponibilité en eau a été obtenue en corrigeant la moyenne des pluies annuelles par le ruissellement et la concentration des écoulements. La relation entre les quantités d'azote et de phosphore absorbées et la disponibilité croissante en eau du nord vers le sud, apparaît plus clairement lorsque la durée et la profondeur d'humidification du profil sont également prises en ligne de compte (voir plus loin III.2.3).

C'est également la pluie qui fournit l'azote (environ 0,0065 kg/ha par mm) ; aussi, la quantité de N absorbable dans le sol augmente en fonction du gradient pluviométrique. Il faut cependant souligner la complexité de la relation entre la disponibilité annuelle en azote et en phosphore, et la disponibilité en eau (figure I.4). La compréhension de nombreux aspects quantitatifs des processus qui interviennent lors de la transformation de la matière organique en terre est encore loin d'être totale. Il est par conséquent difficile d'évaluer les quantités d'azote et de phosphore qui seront annuellement disponibles pour la végétation, sur la base des seules considérations théoriques. Il n'en faut pour preuve que les variations des quantités d'azote et de phosphore absorbées pour une même durée et profondeur d'humidification et pour une même disponibilité en eau.

Figure I.4
Quantités d'azote et de phosphore absorbées par la végétation, en tant que fonction de la croissance de la disponibilité en eau.
Les données ont été rassemblées sur un trajet nord - sud au Mali dans les années 1976-1979 (selon Penning de Vries & Djitèye, 1982: p. 310).

I.2.2.3. Le facteur limitatif

Les essais de fertilisation, combinés avec des modèles de simulation, constituent la meilleure manière d'examiner dans quelle mesure, la disponibilité en azote et/ou phosphore et la disponibilité en eau représentent dans des conditions données, le facteur le plus limitatif pour la croissance végétale.

Lors d'essais de fertilisation, les divers éléments nutritifs sont administrés, séparément ou en combinaisons diverses et à des doses suffisantes, sous forme d'engrais chimiques. On dispose de peu de résultats concernant de tels essais sur les prairies naturelles d'Afrique occidentale. Le tableau I.5 relate quelques résultats d'expériences qui ont été décrits par Penning de Vries & Djitèye (1982 : p. 214) : pour une pluviosité de moins de 200 mm/an, la production de la végétation fertilisée n'est pas plus élevée que la production de la végétation non fertilisée. Par contre, la production de la végétation fertilisée est beaucoup plus importante lorsque les pluies dépassent 300 mm par an.

Tableau I.5
Biomasse produite par la strate herbacée (matière sèche, kg/ha) sans et avec engrais chimiques de P, N et N + P, pour des pluviosités variables.

De telles expériences de fertilisation coûtent cher et demandent beaucoup de temps ; en outre les différences de précipitations annuelles entraînent des différences dans les résultats des expériences de fertilisation. Les techniques de simulation peuvent alors fournir une aide. Penning de Vries & Djitèye (1982 : pp. 165-181) ont utilisé un modèle de simulation permettant de calculer le bilan hydrique (déterminé par les pluies) et la croissance maximale de la strate herbacée correspondante (c'est-à-dire non limitée par les éléments nutritifs).

La figure I.5 présente la production calculée de la couche herbacée (y compris les variations possibles occasionnées par le ruissellement) pour une pluviosité annuelle croissante. Les résultats des essais de fertilisation servent alors à vérifier ce modèle. La figure représente également la production actuelle de la strate herbacée (sans apport d'engrais chimique). Il ressort de cette figure, que dans les conditions règnant en Afrique occidentale, pour une pluviosité de moins de 200 mm par an, c'est la disponibilité en eau qui constitue le facteur limitatif pendant la plus grande partie de la période de croissance, alors que pour une pluviosité annuelle de plus de 300 mm, le facteur limitatif est constitué par la disponibilité en azote et en phosphore notamment. La pluviosité annuelle située entre 200 et 300 mm correspond à une zone de transition.

Bien que la situation des deux facteurs de croissance, disponibilité en eau et disponibilité en azote et en phosphore, s'améliore du nord vers le sud, au fur et à mesure de l'augmentation de la pluviosité, il apparaît que la disponibilité en eau augmente plus rapidement que celle en éléments nutritifs. Il en résulte un manque d'eau par rapport aux éléments nutritifs dans le nord, et une situation inverse dans le sud.

Dans la suite de ce manuel, une infiltration d'eau de 250 mm par saison de pluie, sera considérée comme la valeur limite : en-dessous de 250 mm, c'est la disponibilité en eau qui est limitative ; au-dessus de 250 mm, ce sont notamment N et P qui sont limitatifs pour la production de la biomasse.

Figure I.5
Production de la biomasse de la strate herbacée pour une disponibilité naturelle en éléments nutritifs (production actuelle) et pour une disponibilité optimale d'éléments nutritifs (production maximale) avec une pluviosité croissante.
Selon Penning de Vries & Djitèye, 1982.

I.2.3. Les caractéristiques des plantes

I.2.3.1. Strate herbacée

Le chapitre précédent a montré que le paysage et le climat déterminent la durée de la saison de croissance ainsi que la disponibilité en éléments nutritifs, en eau et en lumière, nécessaires à la croissance végétale. L'utilisation optimale de la durée de la saison de croissance et des facteurs déterminant la croissance dépend des caractéristiques des espèces : un début et une fin de la croissance de la plante correspondant à ceux de la saison de croissance potentielle, une vitesse de croissance maximum et un enracinement profond, entraîneront une production végétale maximale pour les conditions données.

Ce manuel traitera brièvement des caractéristiques principales des plantes qui jouent un rôle. Pour plus d'informations, on est prié de se référer à Penning de Vries & Djitèye (1982 : pp. 71-82 et 284-384), Breman et al. (1980), Cissé (1986) et à la partie IV.

Les caractéristiques des plantes traitées sont : la forme de vie, la forme de croissance, la vitesse de germination, le type de photosynthèse (C₃ ou C₄), la photopériodicité et la capacité de fixation de l'azote.

La grande différence entre les formes de vie des graminées pérennes et celle des annuelles est leur manière de survivre à la saison sèche. Les espèces annuelles traversent la saison sèche exclusivement sous la forme de graines, alors que les graminées pérennes peuvent également traverser localement cette période sous forme végétative ( I.1.4). La présence de parties végétatives résiduelles et d'un appareil radical leur permet de repousser rapidement à l'occasion des premières pluies. L'appareil radical, important par rapport à la partie aérienne, est en mesure d'exploiter rapidement et de manière efficace l'eau devenue disponible et les éléments nutritifs ainsi libérés. A l'exception des espèces à germination très rapide, les espèces annuelles nécessitent un certain temps entre le début de la saison des pluies et la croissance, pour le processus de germination et d'installation. Les graminées pérennes sont donc plus en mesure d'utiliser la totalité de la saison de croissance que les graminées annuelles.

A la fin de la saison de croissance, les graminées pérennes emmagasinent de l'énergie et des éléments nutritifs dans les parties végétatives subsistantes et dans les racines. Les graminées pérennes peuvent disposer de ces réserves en plus des éléments nutritifs disponibles chaque année dans le sol, et cela leur donne une vitesse de croissance et une biomasse supérieure aux espèces annuelles.

Les différentes formes de croissance entre les graminées et les dicotylédones sont surtout importante dans les végétations plus denses où la concurrence pour la lumière est importante. Les graminées ayant généralement une forme de croissance verticale éclipseront facilement les dicotylédones. Ceci peut influencer l'utilisation optimale des facteurs de croissance limitatifs (fréquemment les éléments nutritifs). Cette probabilité est élevée car d'autres caractéristiques, telles que la vitesse de germination et la photosynthèse, coïncident (partiellement) avec cette forme de croissance.

Pour une utilisation efficace de la saison de croissance, la vitesse de germination joue un rôle important pour les espèces annuelles : les espèces à germination rapide profitent plus longtemps de la saison de croissance que les espèces à germination lente, ce qui leur permet de mieux exploiter l'eau et les éléments nutritifs disponibles. A ce point de vue, les espèces à germination rapide disposent par rapport aux espèces annuelles à germination lente, des mêmes avantages que les pérennes par rapport aux espèces annuelles.

Le mécanisme de photosynthèse - C₄ ou C ₃ - est important pour la vitesse de croissance et l'efficacité d'utilisation de l'eau et des éléments nutritifs disponibles pour la production de matière végétale. Les espèces à mécanisme de photosynthèse C₄ présentent une plus grande vitesse de croissance et font une meilleure utilisation de l'eau disponible que les espèces à mécanisme C₃. Par ailleurs, elles produisent plus de matière sèche par unité d'azote et de phosphore absorbée, car elles sont en mesure de diluer davantage ces éléments. Les végétations à dominance d'espèces à photosynthèse C₄, produiront donc dans les mêmes conditions de croissance, plus de matière sèche que les végétations à dominance d'espèces à photosynthèse C₃. La sensibilité à la température constitue une autre caractéristique importante, liée au mécanisme de la photosynthèse. Les conditions optimales pour la photosynthèse des plantes à mécanisme C₄ se situent à une température plus élevée que pour les plantes à mécanisme C₃. Le mécanisme de photosynthèse C₄ ainsi que le C₃, sont présents dans les pays sahéliens, en fonction des circonstances (I.1.4 ).

La longueur du cycle de nombreuses espèces au Sahel est déterminée par la longueur du jour : elles sont sensibles à la durée du jour pour l'induction à la floraison. Au Sahel, les latitudes et les durées du jour qui en résultent, correspondent aux isohyètes. C'est pourquoi la longueur moyenne du cycle est synchronisée avec la disponibilité moyenne en eau et avec la longueur de la saison de croissance.

Enfin, la dernière caractéristique traitée dans ce manuel est la capacité de certaines espèces de fixer l'azote de l'air. Grâce à cette capacité, ce groupe de plantes est moins dépendant de la quantité limitée d'azote dans le sol. Là où d'autres éléments nutritifs - notamment le phosphore - ne sont pas limitatifs, ce groupe de plantes peut produire plus que les espèces ne fixant pas l'azote. De nombreuses légumineuses au Sahel appartiennent à ce groupe.

Les espèces possédant certaines des caractéristiques décrites ci-dessus, apparaissent là où le paysage et le climat auront fait naître des conditions qui permettent à ces caractéristiques de s'épanouir. Le schéma II.6 indique quelles caractéristiques dominent dans les zones écologiques du Sahel. Les zones écologiques sont définies en fonction de la pluviosité P (croissante du nord vers le sud) et de l'infiltration I (I > P, I = P et I < P). La durée moyenne du cycle n'est pas indiquée dans ce schéma, mais elle va croissant du nord vers le sud. La capacité de fixation de l'azote n'a pas été indiquée non plus : cette caractéristique ne domine que localement et est liée aux sols ayant une disponibilité en phosphore relativement élevée.

Les graminées pérennes se rencontrent dans la savane soudanaise : la période de sécheresse est plus courte que dans le nord et la pluviosité est plus élevée, ce qui permet la formation de réserves d'eau pour la période sèche. Ces graminées peuvent également apparaître dans le nord - jusque dans le Sahara - aux endroits de rassemblement d'eau par suite du ruissellement : dépressions et oueds (I > P). Le long de la côte de l'océan Atlantique, le climat est influencé par la mer (température plus basse, humidité de l'air plus élevée). La zone de transition entre le climat méditerranéen aux hivers pluvieux, et le climat tropical aux pluies estivales, se situe en Mauritanie, la distribution des pluies y est par conséquent irrégulière : il n'y a pas à strictement parler de période sèche. Ce phénomène allant de pair avec l'influence de la mer, il se crée, pour une même pluviosité moyenne, des conditions favorisant un peu plus les graminées pérennes et les espèces ligneuses que dans l'intérieur des terres.

Le nord du Sahel est caractérisé par une brève saison des pluies, clairement délimitée, mais la disponibilité en eau est faible. Les températures pendant la saison des pluies sont élevées. La plupart des sols de cette zone sont constitués de sable grossier ; aussi, généralement la disponibilité en eau est-elle égale à la pluviosité. C'est un milieu où dominent les espèces à germination rapide, à cycle court et à mécanisme de photosynthèse C₄ (températures élevées pendant la saison des pluies). Ces espèces peuvent être aussi bien des graminées que des dicotylédones : la végétation clairsemée permet la coexistence des deux groupes. Aux endroits où l'eau de pluie ruisselle, il n'y a pas seulement une plus faible disponibilité en eau : la saison des pluies devient plus irrégulière parce que le risque de périodes sèches pendant la période des pluies augmente. Les périodes sèches au cours du début de la saison des pluies entraînent la disparition des plantules des espèces à germination rapide. Lorsque de telles périodes se répètent, la réserve de graines des espèces à germination rapide s'épuise : à ces endroits, les espèces à germination lente domineront souvent la végétation. Aux endroits où les écoulements se concentrent, toutes les caractéristiques et combinaisons de caractéristiques sont présentes, mais les graminées annuelles C₄ à germination rapide et homogène domineront.

Dans le sud du Sahel, les graminées annuelles à mécanisme C₄ et germination rapide dominent également, notamment aux endroits où l'infiltration est égale à l'eau de pluie (I = P) et aux endroits où les écoulements se concentrent (I > P). Les dicotylédones, même à mécanisme de photosynthèse C₄, y sont moins fréquentes : la végétation plus dense implique que les dicotylédones sont désavantagées dans la concurrence pour la lumière de par leur forme de croissance. Les graminées annuelles à germination lente ainsi que les dicotylédones apparaissent aux endroits de ruissellement de l'eau de pluie.

Au fur et à mesure de la progression vers le sud, la dominance des graminées à mécanisme C₄ et germination rapide est remplacée par celle des graminées pérennes. Ceci est dû à la prolongation de la saison de croissance et à l'augmentation de la disponibilité en eau dans la savane soudanaise. L'importance des espèces à mécanisme C₃ augmente également, car les températures sont un peu modérées par une humidité de l'air plus élevée et par l'ombre du recouvrement croissant de la strate ligneuse.

Les caractéristiques et combinaisons de caractéristiques des plantes s'adaptent aux conditions de croissance déterminées par le paysage et le climat. La végétation peut ainsi utiliser au maximum la saison de croissance qui augmente dans les pays sahéliens au fur et à mesure de la progression vers le sud, et profiter au maximum de la disponibilité en eau et en éléments nutritifs. C'est pourquoi la production végétale dans le sud est plus importante que dans le nord comme le montre la figure I.6. Cette figure comporte également un certain nombre de noms d'espèces qui dominaient le long du trajet nord sud au Mali, pendant la période 1976-1979. Il faut cependant les considérer plutôt comme représentant un groupe d'espèces possédant toutes plus ou moins les mêmes combinaisons de caractéristiques. Les espèces dominantes représentées dans la figure I.6 peuvent être remplacées par d'autres avec des combinaisons à peu près analogues (IV).

Figure I.6
Influence de la composition de la végétation sur le rapport entre la biomasse et la disponibilité en eau.
Le rapport présenté et les espèces considérées comme dominantes compte tenu de leur part dans la production de la biomasse ont été observés au cours de la période 1976-1979 sur un trajet nord-sud au Mali (selon Penning de Vries & Djitèye, 1982: p. 318).

Les considérations précédentes sont basées sur la durée moyenne de la saison de croissance, ainsi que sur la disponibilité moyenne en eau et en éléments nutritifs, toutes deux fonction du paysage et du climat. Les variations de ces moyennes sont cependant très importantes, notamment à cause de la pluviosité et de la répartition des pluies. De plus, la pâture (principalement par le biais du bilan hydrique) et les feux peuvent modifier les conditions moyennes de croissance. Les végétations composées d'espèces annuelles sont dynamiques : la composition peut se modifier assez rapidement ce qui peut entraîner une dominance d'espèces ayant des combinaisons de caractéristiques adaptées aux conditions de croissance nouvelles.

Cependant, les modifications des conditions de croissance dans les pays sahéliens sont très grandes, fréquentes, et plus rapides que l'adaptation de la végétation aux changements des conditions de croissance. Ceci vaut pour les végétations annuelles, mais davantage encore pour les végétations composées de graminées pérennes. Une synchronisation optimale entre la composition de la végétation et les conditions de croissance sera rare, et on assistera régulièrement à une exploitation sous-optimale des conditions de croissance. La compréhension, la prédiction et la quantification de la dynamique de la composition floristique est importante pour quantifier les effets de cette exploitation sous-optimale sur la production végétale. Cette dynamique est représentée sous une forme simplifiée dans la figure I.7.

Figure I.7
Dynamique des végétations dans les pays sahéliens, avec les modifications possibles représentées par des flèches.
Selon Penning de Vries & Djitèye, 1982, p. 132; pour les explications, se référer au texte.

Cette figure répartit les plantes en trois groupes suivant un certain nombre de caractéristiques : les graminées pérennes à mécanisme C₄, les espèces annuelles à germination rapide et mécanisme de photosynthèse C, et les espèces annuelles à germination lente. Des modifications peuvent intervenir par suite de changements dans la pluviosité, la répartition des pluies, la pâture et les feux. Ces mouvements entre les groupes, figurés par des flèches, peuvent se produire soudainement ou lentement et sont, en principe, réversibles.

Les changements brusques (2a et 2b) sont la conséquence surtout de modifications de la pluviosité : une série d'années sèches succédant à une suite d'années plus humides. De plus, une telle série d'années sèches succédant à des années plus humides aura des conséquences pour la dispersion des groupes dans le sens nord- sud (4c). Ces décalages (2a, 2b, et 4c) sont en principe réversibles lorsque les années sèches sont à nouveau suivies par des années humides, mais ces processus de régénération (3a, 3b et 4a) interviennent beaucoup plus lentement ; ainsi, pendant un certain nombre d'années, on assiste à une utilisation sous-optimale des conditions de croissance améliorées.

Les lents décalages (1a et 1b) sont surtout la conséquence de la pâture. Notamment sur les sols sensibles au compactage superficiel, la pâture peut renforcer le ruissellement de l'eau de pluie, ce qui engendre des conditions plus avantageuses pour les espèces annuelles que pour les graminées pérennes, et plus favorables aux espèces annuelles à germination lente qu'aux espèces annuelles à germination rapide. La pâture pendant la période des pluies peut avoir pour conséquence la disparition des graminées pérennes à des endroits où elles dominaient (I.1.4). Là où les espèces annuelles C₄ à germination rapide dominent, les espèces annuelles à germination lente peuvent prendre la relève lorsque la pâture est intensif au début de la saison des pluies.

L'absence de feux pendant la saison sèche conduit au même résultat. Lorsque sur des sols à bonne infiltration, la végétation n'est pas broutée ou brûlée, une accumulation de paille peut en résulter. De grandes quantités de paille créent des conditions favorables aux espèces à germination lente ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 : p. 350). La pâture et les feux ont donc sur ces sols un effet inverse à l'effet visible sur les sols à mauvaise infiltration, où la végétation et des restes de végétation freinent le compactage superficiel.

Une protection de la végétation contre la pâture a une influence comparable à celle des années pluvieuses (3a et 3b).

Des différences dans la répartition des précipitations, notamment au début de la saison des pluies, entraînent des décalages entre les deux groupes d'espèces annuelles (2b) mais également à l'intérieur des groupes (4b). Ces déphasages sont entre autres imputables à de petites différences dans la vitesse de germination.

I.2.3.2. Espèces ligneuses

Il est à présent question de la contribution des arbres et des arbustes dans la production végétale.

Pour les espèces ligneuses, contrairement à la strate herbacée, il n'existe pas ou peu de connaissances sur les caractéristiques importantes propres à l'espèce, susceptibles de jouer un rôle dans l'exploitation des facteurs déterminants de croissance. Mais, tant que groupe, certaines caractéristiques générales peuvent être données.

Pour un certain nombre de caractéristiques, les espèces ligneuses ressemblent à des graminées pérennes (I.1.4). Les espèces ligneuses diffèrent des graminées pérennes par leur puissance d'enracinement profond et sont ainsi en mesure d'exploiter des réserves d'eau inaccessibles pour la strate herbacée. La présence des espèces ligneuses dans les pays sahéliens est dépendante de cette caractéristique (figure I.8).

Kessler & Breman (en préparation) ont quantifié la présence des espèces ligneuses dans les pays sahéliens d'après le recouvrement (figure I.9 ). Le recouvrement est dépendant de la pluviosité moyenne annuelle et du paysage. Les interdépendances présentées constituent un résumé des données publiées par les ouvrages spécialisés des 50 dernières années. Compte tenu de l'origine de la majorité de ces données, il est plus aisé de faire une classification selon les unités de paysage utilisées par l'IEMVT (Boudet, 1978), soit :
Os : dunes de sable fortement vallonnées ;
Ps : surfaces de sable avec peu de relief ;
Pl : plaines à texture limono-sablonneuse ;
La : surfaces basses ou dépressions avec des sols à texture argilo-limoneuse.

Figure I.8
Importance relative des espèces ligneuses par rapport à la strate herbacée sur les sols profonds sur un trajet nord-sud, par rapport à la disponibilité en eau.
Selon Kessler & Breman, en préparation.

Les autres paysages distingués par Boudet (1978 ; LA/R, RF et S/R) sont résumés sous l'appellation sols peu profonds (Sq) ; le nombre d'observations par substrat individuel était trop restreint pour ces paysages distincts.

Il existe une importante similitude entre cette classification en paysages et la classification présentée dans I.1.2.1 . Les unités Os et Ps dominent dans l'ensemble sablonneux ; les unités P1 et La dominent dans l'ensemble fluviatile, et l'ensemble détritique est composé d'une mosaïque de Sq, Pl et La : plateaux latéritiques (Sq) alternant avec des vallées, dont les parties les plus basses doivent être considérées comme La et le reste comme Ps (figure I.3).

Figure I.9
Taux de couverture (%) par les espèces ligneuses par rapport au paysage et à la pluviosité annuelle moyenne, avant et après la sécheresse dans les années '70.
* recouvrement bien plus bas en cas d'inondations de longue durée (selon Kessler & Breman, en préparation).

Les courbes tracées dans la figure I.9 donnent le rapport entre la pluviosité et le taux de recouvrement par les espèces ligneuses pour les différents paysages distinctifs du Sahel et du nord de la savane soudanaise. Au sud de l'isohyète de 600 mm, le rapport est peu fiable à cause d'un manque de données et de l'influence variable de l'agriculture. Les courbes ont été utilisées pour évaluer la disponibilité en fourrage (I.2.4 et I.2.5) : il existe cependant des indications selon lesquelles le taux de recouvrement pour le sud de la zone soudanaise seraient sous-estimé, ce qui entraîne une surestimation de la disponibilité du fourrage de la strate herbacée pour cette zone, et une sous-estimation de celle de la couche ligneuse.

Les données qui ont servi de base à ces tracés datent de l'après-sécheresse du début des années 70. La courbe interrompue est basée sur des données de la période avant la sécheresse. Compte tenu de la période relativement longue d'années à bonne pluviosité ayant précédé cette sécheresse, le taux de recouvrement d'avant les années 70 est considéré comme pouvant à nouveau être obtenu après une période de bonne pluviosité, notamment dans le cas d'un reboisement actif.

La sécheresse de 1983 et 1984 a cependant entraîné en de nombreux endroits, une grande mortalité, surtout dans les paysages Pl et Sq (pour certaines espèces jusqu'au fond de la savane). Il peut donc être admis que le recouvrement actuel par les espèces ligneuses est encore inférieur au tracé de la figure I.9 (Hiernaux et al., 1989 ; Breman & Diarra, 1991).

Outre la sécheresse, d'autres facteurs influencent positivement ou négativement le taux de recouvrement par les espèces ligneuses (tableau I.6). Il est impossible de quantifier les effets de ces facteurs sur le taux de recouvrement. C'est pourquoi seules des tendances figurent dans le tableau.

Le tableau peut servir à qualifier d'optimistes ou de pessimistes les estimations effectuées sur la base de la figure I.9 et d'utiliser ensuite les données obtenues en fonction du jugement. Une approche plus quantitative est souhaitable pour la coupe du bois, l'agriculture et les feux de brousse.

Tableau I.6
Facteurs influençant le taux de recouvrement des espèces ligneuses d'une façon positive ou négative.

La coupe du bois, agression à laquelle sont soumises les espèces ligneuses, entraîne un taux de recouvrement décroissant lorsque l'exploitation annuelle dépasse la production. Kessler & Breman (en préparation) estiment que la population est obligée de sacrifier le peuplement forestier dès que la densité de la population dépasse par km2, 5 habitants pour le nord du Sahel, 15 pour le sud du Sahel, 90 pour le nord de la savane et 180 pour le sud de la savane, et ce en l'absence d'approvisionnement extérieur en bois, de sources d'énergies et de matériaux de construction alternatifs.

Une estimation globale des conséquences de la surpopulation est possible à travers la coupe totale, à condition de connaître à peu près l'année pendant laquelle la capacité de charge des espèces ligneuses a été dépassée, pour un accroissement de la population correspondant à celui des dernières décennies (1,5-3 % par an). La figure I.10 indique globalement la vitesse à laquelle le taux de recouvrement diminuera. C'est aux environs des grandes villes que la diminution est la plus rapide, là où la population s'accroît par les naissances et l'immigration. Elle est relativement lente dans le nord du Sahel, à cause de la lente progression démographique de la population pastorale et de l'émigration.

Figure I.10
Diminution du taux moyen de recouvrement des espèces ligneuses dans le temps, dans le nord du Sahel (^____), dans le sud du Sahel (- - -), et dans la zone soudanaise (-----), à partir du moment de dépassement de la capacité de charge, pour une croissance démographique de 3%.

Selon les études, le taux de recouvrement des champs par les espèces ligneuses varie de 0 à 15 %. Il est admis que la moyenne est d'environ 5 %, mais dans le cas de la culture de riz, le taux de recouvrement est nul.

A la longue, une protection efficace contre le feu entraînera généralement un taux de recouvrement plus élevé, notamment dans la savane (tableau I.6). Dans le sud du Sahel, on peut espérer un effet positif sur des sols sablonneux à infiltration homogène d'eau (Os & Ps, figure I.9) ; ailleurs la fréquence des feux est limitée.

Sur la base des données fournies par les ouvrages spécialisés et la fréquence des feux, on suppose qu'une protection à long terme contre les feux entraînera, si la pluviosité n'est pas déficitaire, une augmentation du taux de recouvrement représenté dans la figure I.9 (avant sécheresse). Dans la savane, l'augmentation sera du double, dans le sud du Sahel, sur les sols sablonneux, elle sera de 50 %, et ailleurs dans le sud du Sahel, elle sera de 25 % maximum.

Les facteurs qui ont une influence négative sur le taux de recouvrement ligneux, empêchent les possibilités de croissance d'être utilisées de façon optimale.

I.2.4. Production végétale et taux d'azote

L'estimation de la production végétale des pâturages sahéliens figure dans le tableau I.7 pour les années normales (p50% : probabilité selon laquelle 50 % des années subiront une pluviosité moindre), et les années sèches (p10% : probabilité selon laquelle 10 % des années subiront une pluviosité égale ou moindre).

Lors de l'estimation de cette production, répartie en strate herbacée et pâturage aérien (production de feuilles, fruits et rameaux d'espèces ligneuses), il a été tenu compte de la disponibilité en eau et en éléments nutritifs, des caractéristiques des plantes et de la composition de la végétation (I.2.2 et I.2.3).

La méthode utilisée distingue d'abord différentes unités de paysage selon la classification de Boudet (1978). Les raisons de ce choix ont été exposées dans le paragraphe précédent. Cependant, l'évaluation de la disponibilité en eau par ensemble a été simplifiée.

A l'intérieur de ces unités de paysage, les surfaces où se concentrent les écoulements sont réduites par rapport aux surfaces où l'eau ruisselle. Pour estimer la production totale moyenne par unité de paysage, ces parties peuvent donc être négligées. Ensuite, les coefficients de ruissellement (facteur R) ont été estimés à l'aide du tableau I.1 pour les parties où l'eau ruisselle. On a donc tenu compte de la texture du sol correspondant à une unité de paysage et de la position géographique (tableau I.8). La disponibilité en eau dans l'unité a été calculée en tenant compte de l'effet correcteur du ruissellement sur la pluviosité moyenne. Il en résulte une (légère) sous-estimation de la production, puisque l'eau supplémentaire dans les dépressions n'a pas été considérée. Cette sous-estimation est cependant moindre qu'il n'y paraît à première vue. En effet, des pertes d'eau interviennent dans les dépressions : percolation hors de la zone racinaire, évaporation supplémentaire à partir des flaques d'eau et des mares - entraînant localement une absence de végétation -, et pertes par les marigots et les fleuves ; en outre les éléments nutritifs deviennent rapidement limitatifs. Tous ces aspects ont cependant été pris en compte dans II.3 et II.4.

Tableau I.7
Estimations de production (kg/ha), répartie suivant la strate herbacée et le fourrage ligneux des espèces ligneuses au cours d'années normales (p50%) et d'années sèches (p10%), par unité et zone climatique ; nord du Sahel (200 mm)^*, sud du Sahel (450 mm)^*, nord de la savane soudanaise (750 mm)^* et sud de la savane soudanaise (1050 mm)^*, vu le recouvrement des espèces ligneuses au cours de deuxième moitié des années soixante-dix.

Tableau I.8
Coefficients de ruissellement et de concentration des écoulements des ensembles.

Dans cette méthode d'évaluation de la disponibilité en eau, l'unité « La »est un cas à part. Cette unité se compose de plaines basses et de dépressions recevant de l'eau en provenance des unités environnantes, en plus de la pluviosité, ce qui provoque parfois l'inondation prolongée de certaines parties. La production de telles plaines d'inondation doit être estimée sur la base des données obtenues sur le terrain (voir suite). S'il n'y a pas d'inondations, la disponibilité en eau de cette unité de paysage a été estimée arbitrairement à 25 % de plus que l'eau de pluie (tableau I.1).

Les calculs ont été effectués séparément pour quatre zones climatiques, différenciées sur la base de la pluviosité annuelle : nord du Sahel (200 mm), sud du Sahel (450 mm), nord (750 mm) et sud (1050 mm) de la zone soudanaise.

La classification en unités de paysage et zones climatiques aboutit à la production végétale représentée par le tableau I.7. La méthode de calcul utilisée est développée dans les parties II et III.

Boudet (1978) et Le Houérou & Hoste (1977) donnent également des données relatives à la production de la strate herbacée dans les pays sahéliens. Boudet détaille la production de la strate herbacée selon les zones climatiques et les unités de paysage. Houérou et Hoste donnent simplement la relation entre les productions constatées et la pluviosité. La figure I.11 représente ces données ainsi que les productions estimées.

Figure 1.II
Comparaison entre la production calculée de la strate herbacée (o ; - - - : moyenne pondérée) et les observations publiées par Le Houérou & Hoste (1977 ; [o noir]) et Boudet (1978 ; x).

Les données rassemblées par Le Houérou et Hoste, font état de nombreuses variations, imputables à la variation des unités, dans la mesure où la production n'a été estimée qu'en fonction de la pluviosité.

Les variations par zone climatique qui apparaissent dans les données de Boudet, ainsi que celles calculées à partir du tableau I.7 coïncident assez bien et restent dans les limites de la classification de Le Houérou & Hoste. La production de l'unité « La » constitue une exception. Dans tout les cas cette production dépasse les valeurs de Le Houérou & Hoste ; mais ils n'ont pas tenu compte de la production dans les dépressions.

Pour l'élevage, ce n'est pas seulement la quantité qui importe, mais également la qualité de la matière végétale produite. La qualité du fourrage est un concept complexe : d'une part, la qualité est dépendante du taux d'éléments nutritifs, d'autre part, elle dépend de la quantité que l'animal voudra bien consommer. Pour ce dernier point, il ne s'agit pas tellement - et certainement pas exclusivement - d'une préférence due au goût et à la présence d'épines ou de matières toxiques ; la consommation de nourriture est déterminée par la teneur en éléments nutritifs ( III.3 ). Il s'agit là principalement du taux en substances digestibles et en azote.

Dans les pâturages où les espèces annuelles dominent, le taux d'azote constitue l'expression d'une certaine combinaison entre le sol et le climat, plutôt qu'une caractéristique de l'espèce. Ainsi le taux d'azote de nombreuses espèces peut varier d'un facteur 2 à 3, en fonction de l'endroit et de l'année (Breman et al., 1984).

Tout comme la production, la qualité dépend fortement de la disponibilité relative en eau et en éléments nutritifs. Ceci ne vaut pas uniquement pour le taux d'azote, mais également pour le taux de phosphore. Dans ce cas seul le taux d'azote est traité, car globalement l'azote joue un rôle un peu plus important et plus fréquent dans la production végétale et animale que le phosphore. Les taux moyens de phosphore peuvent cependant être obtenus en multipliant par 0,1 les taux d'azote évalués ci-dessous. Les résultats se trouveront cependant surévalués pour les unités de paysage à fort ruissellement, et sous-évalués dans les régions où la concentration des écoulements est importante ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 : pp. 313-315 et 369).

Bien que la digestibilité soit plutôt déterminée par l'espèce que par le milieu, il existe également une corrélation entre le taux d'azote et la digestibilité (III.3). Pour une impression globale, la digestibilité peut donc être déduite de l'estimation des taux d'azote.

Concernant d'autres éléments, on peut se référer aux ouvrages de l'IEMVT, publiés récemment par le CTA (IEMVT, [1987]a, b et c) et à III.3.

Le taux d'azote diffère à chaque moment de la saison de croissance, il est fortement dépendant du stade phénologique de la végétation : de la plantule à la plante adulte, le taux d'azote diminue. Il y a cependant des différences entre les groupes d'espèces ( Penning de Vries & Djitèye, 1982 : pp. 199-204) : le taux d'azote des plantes à mécanisme C₄ est en général plus faible que celui des plantes à mécanisme C₃, alors que le taux d'azote des espèces fixatrices d'azote est généralement plus élevé que celui des plantes à mécanisme C₃. Le tableau I.9 représente les taux maximum et minimum d'azote pour les trois groupes d'espèces au stade de la plantule et au stade de floraison/mûrissement.

Tableau I.9
Taux minimum et maximum d'azote pour plantes à mécanisme C₄, C ₃ et plantes à fixation d'azote, au stade de germination et à celui de floraison/mûrissement.

Le taux d'azote dépend de la disponibilité en eau dans le sol par rapport à la disponibilité en azote. Lorsque la disponibilité en eau est relativement faible par rapport à la disponibilité en azote, le taux d'azote sera élevé et pourra atteindre les valeurs maximales. Inversement, une disponibilité en eau relativement élevée par rapport à la disponibilité en azote entraîne un taux d'azote faible et pouvant atteindre les valeurs minimales. Ainsi, dans le nord du Sahel, la moyenne du taux d'azote dans la strate herbacée à la fin de la saison de croissance sera élevée, suite à une disponibilité relativement élevée d'azote par rapport à la faible disponibilité en eau. Au fur et à mesure de la progression vers le sud, la disponibilité en eau augmente rapidement, alors que la disponibilité en azote s'accroît plus lentement (I.2.1). C'est pourquoi la moyenne du taux d'azote de la strate herbacée à la fin de la saison de croissance diminue vers le sud (figure I.12).

Figure I.12
Taux moyen d'azote à la fin de la saison de croissance pour plantes annuelles à mécanisme C₃ (-----), C₄ (-.-.-), à fixation d'azote et pour graminées pérennes C₄ (^____) par rapport à la pluviosité.
Selon Penning de Vries & Djitèye, 1982: p. 322.

A l'intérieur d'une zone climatique, le taux d'azote de la strate herbacée variera également à la fin de la saison de croissance, dans la mesure où la disponibilité en eau variera par suite du ruissellement et de la concentration des écoulements. Le taux d'azote sera plus élevé aux endroits où l'eau ruisselle, moins élevé là où de grandes quantités d'eau affluent, et lorsque l'eau de pluie infiltrée est égale à la pluviosité, on observera des valeurs intermédiaires.

De plus, le ruissellement et la concentration des écoulements influencent la composition de la végétation ( I.2.3). Le tableau I.10 représente l'importance des plantes C₃, C₄ et des plantes fixatrices d'azote, en fonction de la concentration des écoulements et du ruissellement. Il s'agit de la composition moyenne, telle qu'elle a été observée pendant quatre années sur un trajet nord-sud au Mali. Il ressort de ce tableau, que notamment aux endroits de ruissellement, les plantes C₃ et fixatrices d'azote sont les plus présentes dans la végétation. Cumulé à l'effet qu'exerce la plus faible disponibilité en eau sur le taux d'azote, ceci entraîne dans la même zone climatique, des taux d'azote plus élevés aux endroits de ruissellement qu'aux endroits de concentration des écoulements et où l'infiltration est homogène.

Tableau I.10
Taux de plantes à mécanisme C₄, C₃ et à fixation d'azote, exprimé sous forme de fraction de la biomasse totale de la strate herbacée, à la fin de la saison de croissance à des endroits à infiltration homogène (I = P), à ruissellement (I < P) et à concentration des écoulements (I > P).

Une estimation du taux d'azote de la couche herbacée à la fin de la saison de croissance a été faite sur la base de la disponibilité en eau et en éléments nutritifs, en tenant compte de la composition de la végétation. La méthode de calcul utilisée est commentée dans les parties II et III : le résultat figure dans le tableau I.11. Un classement a été effectué selon les unités de paysage et les zones climatiques ; ce tableau peut donc être utilisé avec la production de la biomasse figurant au tableau I.7.

Tableau I.11
Taux d'azote (g/kg) de la strate herbacée à la fin de la saison de croissance pour les années normales (p50%) et sèches (p10%) par unité de paysage et par zone climatique : nord du Sahel (200 mm)^*, sud du Sahel (450 mm)^*, nord (750 mm)^* et sud de la savane soudanaise (1050 mm)^*.

En comparaison avec le taux d'azote de la couche herbacée, le taux d'azote des feuilles d'arbre varie moins fortement : à la fin de la période des pluies, il varie de 26 g/kg dans le nord du Sahel à 25 g/kg dans le sud du Sahel et à 22 g/kg dans la zone soudanaise.

Le taux d'azote des fruits et rameaux est inférieur, et la moyenne du taux d'azote de toutes les parties utilisables pour le bétail : feuille, rameaux et fruits (« pâturage aèrien ») se situe dans les trois zones en question, à respectivement 18,2, 17,5 et 15,4 g/kg. Les taux élevés d'azote par rapport à la strate herbacée, les différences minimes à l'intérieur de la zone climatique et la faible baisse face à l'augmentation de la disponibilité en eau dans le sens nord-sud, sont la conséquence de la capacité des espèces ligneuses à constituer dans les parties végétales résiduelles, leur propre réserve importante d'éléments nutritifs.

La production estimée de la biomasse et le taux d'azote qui s'y rapporte, représente la situation moyenne à la fin de la période des pluies. Pendant la saison sèche qui lui succède, des pertes interviennent dans la biomasse et les taux d'azote baissent. Cet état des choses est dû aux éléments suivants :
- pluies tardives au début de la saison sèche et pluies précoces à la fin de la saison sèche, entraînant le pourrissement ;
- vent entraînant le recouvrement de la matière organique par le sable ;
- tombée des graines et récolte des graines (entre autres par les fourmis) ;
- voracité, des termites, par exemple ;
- feux de brousse.

Les pertes sont surtout importantes au début (octobre-décembre) et à la fin (avril-mai) de la saison sèche.

Le taux d'azote de la strate herbacée à la fin de la saison sèche (y) peut être calculé à l'aide du taux d'azote à la fin de la saison humide (x : tableau I.11), selon l'équation y = 0,44x + 1,27 (II.2.2.4 ). Le taux d'azote du fourrage ligneux représente environ 2/3 du taux d'azote à la fin de la saison des pluies.

La méthode de calcul utilisée sous-estime quelque peu la situation aux endroits où les graminées pérennes et les espèces ligneuses forment des composantes importantes de la végétation. Pendant la saison sèche, il se peut que la croissance des graminées pérennes ne soit pas entièrement arrêtée. Cette production a été évaluée par unité de paysage et par zone climatique, et est représentée dans le tableau I.12. Le taux d'azote de cette nouvelle croissance est de l'ordre de 10 g/kg.

Tableau I.12
Repousse (kg/ha) des graminées pérennes au cours de la saison sèche, pour les années normales (p50%) et sèches (p10%), vue la répartition des graminées pérennes au cours de la deuxième moitié des années soixante-dix.

Certaines espèces ligneuses forment déjà de nouvelles feuilles avant le début réel de la saison des pluies. Cette production est estimée à 15 % de la production réalisée à la fin de la période des pluies. Le taux d'azote de ces jeunes feuilles est estimée à 31 g/kg dans le nord du Sahel, à 30 dans le sud du Sahel et à 29 dans le nord et le sud de la zone soudanaise.

Jusqu'à présent la production végétale des grandes plaines d'inondation des pays du Sahel, tels le delta du Mali et le lac Tchad n'a pas été prise en considération. La production végétale dans cet ensemble n'est pas directement liée à la pluviosité locale, mais dépend de l'apport d'eau par les rivières. D'ailleurs le sol est plus riche en éléments nutritifs, car il s'agit de dépôts alluviaux plus récents (tableau I.3). Cela signifie que la méthode d'évaluation de la production végétale et du taux d'azote, telle qu'elle est utilisée pour tous les autres ensembles, ne peut s'appliquer à ces régions spécifiques. Pour les évaluations de la production de ces plaines d'inondation, il faut donc faire des mesures ou bien se référer aux données en provenance des études.

Breman & Traoré (1987) et Traoré (1978) donnent des chiffres pour le delta central du Mali : 6500 kg/ha pour les années normales (p50%) et 4500 kg/ha pour les années sèches (p10%). Les taux d'azote qui ont été mesurés à la fin de la saison de croissance se situent à 8 g/kg pour les années normales (p50%) et 9 g/kg pour les années sèches (p10%). Hiernaux & Diarra (1983) évaluent la production pendant la saison sèche à 300-500 kg/ha. Le taux d'azote de cette nouvelle croissance a une moyenne de 10 g/kg de matière sèche (Traoré, 1978).

La sécheresse de 1984 allant de pair avec l'exploitation intensive des graminées pérennes, également pendant la période de croissance principale, a occasionné dans le delta, une très grande mortalité de ces graminées. Au cours de l'extrême sécheresse de l'année 1984, la production n'a pas dépassé 2500 kg/ha, alors que, dans les années 1985 et 1986 la production n'a pas dépassé 3500 kg/ha (ILCA, 1987). Ces chiffres sont résumés dans le tableau I.13. Pour d'autres utilisations de l'évaluation de la production végétale, c'est la situation actuelle qui sert de base : la régénération de la végétation pérenne est possible, certainement avec une politique de plantation active, mais peut se faire attendre pendant des années.

Tableau I.13
Production végétale et taux d'azote dans le Delta vif (Mali) pour les années normales (p50%) et sèches (p10%).

I.2.5. Disponibilité fourragère

L'évaluation dans le chapitre précédant de la production et de la qualité des pâturages, est insuffisante pour définir la situation fourragère : toute la production n'est pas disponible pour le bétail. Tant qu'il n'est pas question de moissons, de conservation et de stockage, les pertes seront nombreuses. Les causes de ces pertes ont déjà été nommées : voracité (termites, sauterelles, etc.), feux, piétinement, moisissures, etc.

En ce qui concerne la strate herbacée, Hiernaux (communication personnelle) estime que la biomasse diminue deux fois plus vite que ne le laisse supposer la quantité broutée, lorsque la pâture s'effectue pendant la saison des pluies : l'ingestion réelle ne représente que 50 % de l'ingestion apparente. Lorsque la pâture s'effectue tout le long de l'année, ce pourcentage est même de 35 %, une valeur donnée également par Toutain & Lhoste (1978) pour le nord du Burkina Faso. Aussi avec la méthode actuelle, la part de la production annuelle effectivement consommée, est estimée à 35 %. Ce pourcentage risque de diminuer encore par suite des feux ; dans la savane, où la production annuelle est d'au moins 2000 kg/ha et où les feux ne sont pas contrôlés, l'ingestion réelle n'est estimée qu'à 20 %.

Pour la disponibilité du fourrage ligneux, l'accessibilité joue un rôle important. On estime qu'au Sahel, sans l'intervention des bergers, 25 % au maximum de la production annuelle de feuilles et de rameaux peuvent être consommés, alors que ce pourcentage est de 15 % en savane. La chute des fruits les rendra finalement accessibles, mais ils seront alors soumis aux même phénomènes de pertes que la strate herbacée. Ceci vaut également pour les feuilles tombées au cours de la saison sèche, au moment où le fourrage ligneux est important, du moins pour les bovins. On estime que les feuilles vertes encore portées par les arbres ou les arbustes, ne représentent sur toute la période sèche que 30 % de la production annuelle totale.

On peut déduire de ce qui précède une évaluation totale de la disponibilité en fourrage, en prenant 35 % de la production annuelle de la strate herbacée et du fourrage ligneux figurant au tableau I.7. Lorsqu'il s'agit uniquement de fourrage ligneux de la savane, 25 % de la production annuelle est plus réaliste. Les valeurs ainsi obtenues constituent la base de I.3.3.2.

Le terme de disponibilité en fourrage, utilisé ici, se réfère à la quantité de produit qui peut être consommée potentiellement par le bétail dans la forme actuelle d'exploitation. On n'a pas cherché à savoir si du point de vue de la durabilité de la production, il est souhaitable d'utiliser le pourcentage indiqué de la production annuelle, ni si la qualité et la répartition de la qualité sont telles qu'elles sont intéressantes pour la production animale (I.3.4).

La qualité du fourrage disponible n'est pas égale à la qualité moyenne de la matière végétale produite.Les pertes par voracité et moisissures affectent plutôt la matière de bonne qualité ; les pertes par le feu touchent la matière de qualité inférieure, car le feu attaque plutôt les herbes et la matière sèche (basse qualité) que les dicotylédones et la matière verte (haute qualité). Ces processus sont complexes, aussi pour des estimations globales telles que celles données ici, il n'est pas possible d'en tenir compte séparément. La qualité moyenne du fourrage disponible et son évolution dans le temps, est par conséquent considérée comme étant égale à celle de la biomasse végétale produite.

Si une sélection paraît possible compte tenu de la pression animale par rapport à la disponibilité en fourrage, il faut alors pour obtenir une meilleure appréciation de la production animale, présenter séparément la matière de qualité relativement élevée. C'est pourquoi la production de graminées pérennes et de feuilles vertes d'espèces ligneuses pendant la saison sèche a été présentée séparément dans la section précédente.

I.3. Elevage de la région : possibilités et limites

I.3.1. Introduction

Après avoir présenté le climat, le sol et la végétation des pays sahéliens, ainsi que les processus qui lient ces éléments de leur écosystème, un quatrième élément est abordé : le bétail, et plus particulièrement l'élevage bovin.

Quelle est la productivité de l'élevage bovin dans les pays sahéliens ? Quelle peut être sa productivité compte tenu des limites imposées par la quantité et la qualité du fourrage disponible ? Quelles sont les limites imposées par le potentiel génétique des races existantes et le niveau des services sanitaires ? Quelle est la productivité des pâturages en termes de production animale ? Quelles sont les différences entre la capacité de charge des différents types de pâturages et de production par tête de bétail ? Existe-t-il des différences avec des régions à pluviométrie égale ailleurs en Afrique ? Et finalement, quelle est la productivité des systèmes d'élevage compte tenu des différences au niveau de l'alimentation et de la gestion ? Voici les questions auxquelles ce chapitre tentera de répondre.

L'analyse se concentrera sur l'élevage bovin. Diverses raisons justifient ce choix. Les bovins forment quantitativement la catégorie la plus importante du cheptel total des pays sahéliens. En 1982 le pourcentage de bovins, exprimé en UBT (unité bovine tropicale, c'est-à-dire un animal standard pour les tropiques, pesant 250 kg), était estimé à 58 % pour le Niger, 72 % pour le Mali et 81 % pour le Burkina Faso (Breman & Traoré, 1986a, 1986b et 1987). Par ailleurs, la connaissance des systèmes d'élevage bovin est plus répandue que celle des autres productions animales. Il en résulte plus de possibilités de comparaison avec les autres régions. Finalement, il a semblé plus judicieux d'analyser de façon approfondie une seule branche de l'élevage, plutôt que de donner un aperçu général de l'éventail de toutes les activités d'élevage.

I.3.2. Race, alimentation et couverture sanitaire

L'élevage est basé sur un certain nombre de piliers : présence de races animales adaptées, d'eau d'abreuvement, de moyens d'alimentation appropriés, et protection plus ou moins efficace contre les maladies et les épidémies. Par ailleurs, des facteurs socio-économiques déterminent la forme et le fonctionnement de l'élevage. Seuls, les premiers facteurs cités seront traités ici, c'est-à-dire les facteurs à caractère technique.

Les caractéristiques d'une race, l'alimentation et les mesures de santé, sont autant de facteurs qui rendent la production possible, tout en délimitant le niveau de cette production. En fonction de la situation existante, ces facteurs revêtent un ordre d'importance par lequel elles limitent la productivité du bétail. Ainsi, pour une situation où l'alimentation et les soins de santé sont optimaux, les caractéristiques de la race détermineront finalement la production potentielle par tête de bétail. C'est ce qu'on appelle le potentiel génétique des races présentes.

En ce qui concerne les bovins sahéliens, ce potentiel est globalement connu grâce, notamment, aux résultats obtenus dans diverses stations expérimentales. Ces recherches ont permis une conclusion importante : les races locales dans les systèmes d'élevage courants produisent bien moins que leur potentiel génétique. Le tableau I.14 donne une indication quant à la différence entre la productivité actuelle et la potentialité génétique. Une telle image est nécessairement grossière : les races locales diffèrent en ce qui concerne leur potentialité génétique, et de plus, la productivité de l'élevage bovin local n'est pas uniforme. Néanmoins, ce tableau donne une première impression de l'accroissement de la productivité envisageable dans le cas d'une meilleure alimentation et de soins de santé accrus. I.3.6 traitera plus en détails de ce sujet.

Tableau I.14
Comparaison du potentiel génétique des races de bovins en provenance des pays sahéliens avec la productivité actuelle de l'élevage extensif.

L'élevage dans les pays sahéliens a besoin de races adaptées, pouvant produire davantage dans les limites données. Il semble presque illogique de rechercher ces races loin des pays sahéliens : les races locales ont en effet évolué sous les pressions extérieures pour en arriver à leur stade actuel. Les expériences faites dans d'autres régions semi-arides, ont prouvé que les races Bos indicus sont plus satisfaisantes que les Bos taurus. Dans le nord de l'Australie, l'introduction de sang brahman s'est avéré être un moyen important pour stimuler la productivité du cheptel, qui auparavant se composait principalement de bétail shorthorn (Winter et al., 1985) ; dans l'ancienne Rhodésie, on savait depuis longtemps que dans des conditions extensives les races européennes sont moins productives que les races locales (Ward, 1978).

Il est donc plus logique d'opérer une sélection parmi les races existantes dans les pays sahéliens, afin d'élever ainsi des animaux plus productifs. Cette méthode est appliquée depuis un certain temps déjà, dans diverses stations expérimentales. Les résultats obtenus sont cependant décevants. Les résultats obtenus par deux stations expérimentales illustrent cet état de fait : Niono au Mali, où la sélection s'est effectuée à partir de zébu peul et de zébu maure, et Toukounous au Niger, où la sélection a porté sur le zébu azawak. Du point de vue des poids enregistrés pour les différentes catégories d'âge, la sélection seule ne semble pas mener à une progression de la productivité (figures I.13 et I.14).

Figure I.13
Evolution du poids moyen du zébu azawak, dans les différentes classes d'âge, à la station expérimentale d'élevage à Toukounous au Niger.
[rond noir]^____[rond noir] : 0 mois ; x^____x : 6 mois ; o^____ o: 12 mois ; +^____+ : 24 mois.

Figure I.14
Evolution du poids moyen du zébu peul et du zébu maure dans les différentes classes d'âge à la à Niono au Mali.
[rond noir]^____[rond noir] : 0 mois ; [losange]^____[losange] : 3 mois ; x^____x : 6 mois ; o^____ o : 12 mois ; +^____+ : 24 mois.

Cette situation est peut-être due en partie à des défaillances dans la méthode de sélection et à la gestion défectueuse des troupeaux, mais pour une part importante, ce sont les problèmes inhérents à la situation générale qui jouent un rôle : puisque la production dépend en premier lieu de la qualité de l'alimentation, il s'agit de créer une race plus efficace, et il semble qu'il s'agisse là d'un processus difficile et de longue durée. Par contre, l'amélioration de la qualité de l'alimentation peut entraîner à brève échéance une augmentation substantielle de la productivité. C'est là la cause de l'augmentation de la productivité dans les premières années d'existence de la plupart des stations expérimentales : par l'achat de produits comme les graines de coton et la mélasse, il a été possible de dépasser rapidement le niveau de l'élevage local.

C'est ce qui s'est passé à Niono et Toukounous, ainsi qu'à l'ancien « centre National de Recherches Zootechniques de SOTUBU » au Mali, lors d'essais d'amélioration de la production de lait, par introduction de races exotiques. Il ressort de l'analyse de Tamboura et al. (1982), que, malgré l'importation d'une grande diversité de races, seule une année a vu la production par vache dépasser le niveau de 1500 kg par lactation, pendant la période de 1966-1978.

La qualité des fourrages disponibles explique la productivité de l'élevage bovin dans les pays sahéliens. Les effets d'une couverture sanitaire faible sont plus difficiles à quantifier.

Les soins sanitaires servent en premier lieu à prévenir les pertes de production dues aux décès. Ces mesures comportent la vaccination contre les principales maladies virales et bactériennes : la peste bovine, la péripneumonie contagieuse des bovidés, la pasteurellose, le charbon symptomatique, le charbon bactéridien et la peste des petits ruminants. Dans le passé, ces campagnes de vaccination se sont montrées efficaces pour repousser la mortalité en masse due aux épidémies : elles ont ainsi permis d'augmenter la productivité. Leur efficacité pour l'augmentation de la productivité diminue cependant à mesure que l'on approche une situation où la disponibilité et la qualité de l'alimentation sont déterminantes pour la production. Quoi qu'il en soit, l'utilité des campagnes de vaccination demeure.

Un autre aspect des soins de santé concerne le combat contre la perte de productivité par les affections parasitaires : les maladies transmises par les tiques, les parasites de l'appareil gastro-intestinal et la trypanosomiase. Les pertes de productivité dues à ces affections ne peuvent être estimées, car les données nécessaires à cette estimation font défaut.

La lutte pour l'amélioration de la production de l'élevage bovin, ne peut être jugée que sur son efficacité. Ceci exige pour chaque situation une nouvelle analyse précise des points difficiles. Ces points difficiles varieront en fonction de la situation selon le sérieux et la priorité de l'intervention. Il est rare que les points difficiles se limitent à un seul aspect du système de production, mais même lorsque c'est le cas, la solution du problème exige une approche intégrale où l'augmentation de la production grâce à une meilleure alimentation doit être garantie par des soins vétérinaires effectifs, et valorisée par des débouchés garantis.

Ce manuel met l'accent principalement sur le rôle de l'alimentation dont le rôle revêt une très grande importance pour l'élevage dans les pays sahéliens.

I.3.3. Disponibilité et qualité fourragère

I.3.3.1. Une première impression

Dans les pays sahéliens quantités et qualité des fourrages disponibles limitent la production du bétail. Il n'est pas possible de se limiter aux produits des pâturages naturels ; les sous-produits agricoles jouent également un rôle important dans l'alimentation du bétail. L'importance de cette alimentation comparée à celle des pâturages naturels peut être analysée à divers niveaux. L'analyse sur le plan national permet de connaître le budget des fourrages quand la répertorisation en est faite par pays. Ces calculs ont été effectués dans le cadre d'une analyse de la situation de l'élevage au Niger, au Mali et au Burkina Faso (Breman & Traoré, 1986a, 1986b et 1987).

Le tableau I.15 donne une vue générale des différents pays. On distingue quatre types de fourrages : la biomasse aérienne de la strate herbacée, les feuilles, les rameaux et les fruits des espèces ligneuses, et les sous-produits agricoles, de qualité médiocre et très bonne (paille des légumineuses, farines basses, tourteaux de coton, tourteaux d'arachides et mélasse).

Tableau I.15
Disponibilité totale en fourrage calculée pour une année normale, et part relative (fraction du total) de quatre catégories de fourrage au Niger, Mali et Burkina Faso.

Ce tableau concerne la disponibilité en fourrage définie dans I.2.5 : la quantité de produit en principe consommables, soit la production annuelle corrigée par l'accessibilité et les pertes. Pour les produits agricoles de basse qualité, le pourcentage de pertes est estimé identique à celui de la strate herbacée (65 %) ; pour les fanes des légumineuses - qui sont récoltées et conservées - les pertes sont estimées à 40 %,et pour les sous-produits des semences (farines basses, tourteaux) et la mélasse à 20 %.

Le tableau I.15 montre que, pour les trois pays concernés, les produits des pâturages naturels (herbes, graminées + fourrage ligneux) représentent l'essentiel de la disponibilité totale du fourrage. Mais les sous-produits agricoles jouent un rôle non négligeable. Il est étonnant de constater que le Niger, où il n'y a pratiquement pas de savane, est, en pourcentage, le pays avec la plus grande disponibilité en sous-produits agricoles : de grandes parties du sud du Sahel y ont été mises en culture.

Les données de ce tableau ne revêtent toute leur signification que lorsque les quantités et la qualité du fourrage sont considérées par rapport à la population animale à qui il est destiné.

La somme des quantités disponibles de matière sèche des différents produits donne une idée de la disponibilité en fourrage par superficie ou par tête de bétail. Mais elle ne donne aucune idée de la production envisageable : la matière sèche digestible provenant de la paille n'a en effet pas la même « valeur » que celle provenant des fourrages concentrés. En moyenne, un ruminant ne mangera du premier produit que ce qui lui est nécessaire pour l'entretien, alors qu'il ingérera une quantité beaucoup plus importante du second. La disponibilité en matière sèche digestible provenant de la paille ne donne donc pas, ou peu, lieu à une production animale, quelles que soient les quantités disponibles. Par contre la disponibilité en matière sèche digestible, provenant de fourrage de meilleure qualité, se répercute sur la production, à condition que la quantité disponible par tête soit suffisante.

Les fourrages de bonne qualité présentent un taux élevé de substances nutritives, ingérés dans une large mesure par le ruminant ; l'inverse est vrai pour les fourrages de mauvaise qualité.

Pour la période des pluies, on peut affirmer grosso modo que la strate herbacée des pâturages naturels varie entre une qualité très bonne à moyenne (I.2.4 ) ; pour la saison sèche, la qualité varie de moyennement bon à très mauvais, comme la qualité de la paille céréalière ; pour les bovins, des sous-produits agricoles de bonne qualité, et dans une moindre mesure, le fourrage ligneux, peuvent constituer un complément à cette ration de saison sèche. L'apport du fourrage ligneux au menu des bovins n'est pas bien connu ; d'une manière générale, il semble cependant surestimé. Voilà pourquoi le tableau I.16 indique d'une part la disponibilité totale de fourrage par UBT, et d'autre part la disponibilité en sous-produits agricoles de bonne qualité.

Le premier chiffre donne une idée de la présence ou de l'absence de pénuries absolues de fourrage ; le second indique le rôle (potentiel) des suppléments en provenance de l'agriculture actuelle. La colonne suivante indique le pourcentage des besoins en énergie qui pourrait être couvert par ces derniers produits. Au Niger notamment cet élément n'est pas insignifiant. Même en prenant en ligne de compte qu'une grande partie de ces produits (par exemple farines basses), ne sont pas, dans la pratique, destinés aux ruminants, leur apport peut être important.

Tableau I.16
Volume du cheptel national en rapport avec la disponibilité annuelle totale en fourrage, la disponibilité annuelle en sous-produits agricoles de bonne qualité et la contribution potentielle de ces produits aux besoins en énergie en tant que fraction de la totalité des besoins.

Ainsi, dans les conditions actuelles, un supplément qui permet d'augmenter de 10 % l'assimilation totale en énergie, peut doubler la production bovine. Un tel accroissement de la productivité tient au fait qu'à un bas niveau de production, pratiquement toute l'énergie ingérée est utilisée à des fins d'entretien : la survie de l'animal et, au niveau du troupeau, le remplacement des animaux morts. Cela signifie que très peu de l'énergie assimilée est disponible pour la production. Si les éleveurs parviennent à élever de quelques pour-cent l'ingestion totale en énergie en ayant recours aux suppléments de fourrage, cela aura un effet relativement important sur la quantité d'énergie disponible pour la production.

En supposant un besoin alimentaire d'environ 2000 kg de matière sèche par UBT et par an, il semble - compte tenu de la disponibilité totale - qu'il n'y ait pas de manque de fourrage dans l'un des trois pays. On verra, par la suite, que cette conclusion doit être fortement nuancée : le tableau I.16 représente la situation d'une année moyenne et ne tient pas compte de la répartition géographique du fourrage et du bétail, ni des limites de la mise à profit du fourrage qui découlent d'une qualité trop faible d'une partie de la totalité disponible. De plus, les pertes de fourrage dues aux feux ne sont pas prises en considération. Une meilleure compréhension de la disponibilité exige par conséquent de différencier :
- la situation pendant les années moyennes et sèches ;
- la zone climatique, la région et le système d'élevage ;
- la qualité des aliments disponibles.

Ces nuances sont reprises ci-dessous et débouchent sur une analyse de la capacité de charge des pâturages dans les pays sahéliens, à laquelle est consacrée I.3.4 .

I.3.3.2. Situation par zone climatique

I.2.5 explique comment calculer la disponibilité en fourrage à partir du tableau I.7. La précision de ce tableau permet de différencier les zones climatiques et les années de pluviosité moyenne et les années sèches. Pour obtenir une vue d'ensemble par zone climatique, la production moyenne pondérée a été calculée sur la base de la part relative de surface des divers ensembles (tableau I.17). En l'absence de données quantitatives sur le recouvrement par les espèces ligneuses pour les unités Os et Ps pour la zone soudanaise, il n'a pas été possible de calculer leur production en arbres et en strate herbacée. C'est pourquoi les unités Os et Ps pour la zone soudanaise ont été regroupées avec l'unité Sq. Un tel choix est justifié par le fait que les sols sablonneux dans la savane sont souvent peu profonds et présentent ainsi des affinités avec l'unité Sq.

Tableau I.17
Part de surface (fraction de la surface totale) des différentes unités de paysage par zone climatique.

Le tableau I.18 indique la disponibilité fourragère totale et la contribution moyenne du fourrage ligneux et de la strate herbacée par zone, pour une année normale et une année sèche. Le tableau I.19 précise l'effet d'années de sécheresse sur la disponibilité en fourrage. L'effet de la sécheresse dans le nord du Sahel est beaucoup plus important sur la strate herbacée que sur les espèces ligneuses. Dans la zone soudanaise, l'effet de la sécheresse sur les espèces ligneuses est un peu plus importante que sur la strate herbacée, alors que dans le sud du Sahel, l'effet est presque identique sur les deux composantes. Cette différence de réaction face à la sécheresse résulte de la méthode de calcul ( I.2.4). Lors du calcul de la production de la strate herbacée, on suppose que dans les zones à plus grande pluviosité, une pluviosité plus forte ou moins forte influence peu la production (croissance limitée par les éléments nutritifs). Les calculs de la production des espèces ligneuses sont effectués à l'aide d'une relation proportionnelle, découverte au Sahel, entre la production et la pluviosité (Bille, 1977) sur tout le trajet nord-sud. Cette relation n'est pas nécessairement applicable aux zones à forte pluviosité où il est possible que l'effet de la sécheresse sur les espèces ligneuses soit négligeable (III.2.6 ).

Tableau I.18
Disponibilité annuelle totale en fourrage (kg/ha) et part de la strate herbacée et du fourrage ligneux en fonction du total, par zone climatique et pendant des années normales (p50%) et sèches (p10%).

Tableau I.19
Disponibilité en fourrage pendant une année sèche en tant que fraction de la disponibilité en fourrage pendant une année normale.

Pour finir, le tableau I.20 donne une vue d'ensemble de la qualité du fourrage à partir du taux d'azote, tel que décrit dans I.2.4. Une moyenne pondérée a été calculée pour l'ensemble de la saison sèche, en tenant compte qu'au début de cette saison, le taux d'azote baisse encore (tableau I.22). Cette moyenne pondérée servira au calcul de la capacité de charge (I.3.4).

Tableau I.20
Taux d'azote (g/kg) par zone climatique au cours de la saison sèche, des années normales (p50%) et et des années sèches (p10%), pour la totalité du fourrage des pâturages naturels et séparément, pour la strate herbacée et le fourrage ligneux.

Les éléments les plus importants des tableaux I.18 à I.20 peuvent être résumés ainsi :

Le nord du Sahel n'est pas seulement caractérisé par une faible disponibilité en fourrage par hectare, mais plus encore par les variations de disponibilités d'une année sur l'autre. Pendant une année sèche, la disponibilité totale représente 18 % de celle des années moyennes. La production des espèces ligneuses est moins sensible aux variations de la pluviosité, mais la contribution des espèces ligneuses à la disponibilité totale en fourrage est peu importante (8 et 20 % pour une année moyenne et une année sèche). Leur influence stabilisatrice sur la disponibilité en fourrage d'une année sur l'autre est donc également limitée. Les différences de disponibilité en fourrage sont très importantes d'un ensemble à un autre. La disponibilité totale en fourrage est surtout déterminée par la production des unités Os et Ps à sols sablonneux, le type de sol le plus répandu dans cette zone.

Les taux d'azote du fourrage de la saison sèche sont relativement élevés, et il en va par conséquent de même pour la qualité du fourrage. Les années sèches ont, il est vrai, un effet négatif sur la disponibilité du fourrage, mais exercent un effet positif sur la qualité de la saison sèche.

Comparée au nord du Sahel, la disponibilité en fourrage par hectare est beaucoup plus élevée dans le sud du Sahel et les variations d'une année à l'autre y sont plus faibles : la disponibilité pendant une année sèche représente 65 % d'une année moyenne. Le rôle des espèces ligneuses y est plus grande que dans le nord du Sahel, mais limité du point de vue absolu (20 % de la disponibilité totale du fourrage). Les différences de la disponibilité en fourrage entre les ensembles sont relativement faibles, en partie parce que les différences dans la production de la strate herbacée sont compensées par des différences dans la production des espèces ligneuses. Aucune unité ne revêt une position dominante.

Les taux d'azote de la strate herbacée pendant la saison sèche sont considérablement moins importantes que dans le nord du Sahel et il en va de même pour la qualité du fourrage. Ici également, la qualité est meilleure pendant les années de sécheresse.

Dans le nord de la zone soudanaise, la disponibilité en fourrage continue à augmenter ; la différence avec le sud du Sahel est cependant moins importante qu'entre le nord et le sud du Sahel. Par contre les variations d'une année sur l'autre sont beaucoup moins accentuées. Les espèces ligneuses assurent une part importante de la disponibilité totale en fourrage, la disponibilité en fourrage herbacé est à peu près égale à celle du sud du Sahel. Les sols peu profonds jouent un rôle important.

La tendance du nord au sud à la baisse de la qualité du fourrage se poursuit dans la zone soudanaise.

Le sud de la zone soudanaise présente de nombreux traits communs avec le nord de la zone soudanaise : l'offre limitée d'éléments nutritifs détermine le potentiel de la production et la qualité du fourrage, tant pendant les années sèches que pendant les années humides.

Outre les différences de disponibilité en fourrage en fonction des zones, il existe des différences régionales qui sont liées à la présence de l'agriculture et à celle des plaines d'inondation. Les effets diffèrent : l'agriculture peut fournir des sous-produits, compléments utiles à la ration de la saison sèche ; par ailleurs ce sont justement les meilleures terres qui sont de plus en plus soustraites à l'élevage. De surcroît, les véritables produits de qualité sont destinés à la consommation humaine, alors que la disponibilité en éléments nutritifs pour la production agricole n'est pas ou à peine plus grande sur les champs que sur les pâturages naturels compte tenu de l'utilisation minimale d'engrais chimiques. Les plaines d'inondation telles que le delta du Niger au Mali ont depuis longtemps exercé une grande influence sur la productivité de l'élevage dans les pays sahéliens ; mais là aussi, l'agriculture extensive entraîne une diminution de leur importance. Ce phénomène s'accentue depuis le début de la sécheresse, à cause du surpâturage intensif.

I.3.4. La capacité de charge des pâturages

La disponibilité en fourrage n'a pas de valeur éternelle. Tout dépend de la manière dont les pâturages naturels et les champs sont exploités. C'est pourquoi la capacité de charge est un paramètre important dans l'évaluation des pâturages. La capacité de charge indique le nombre d'animaux qui peuvent être alimentés par unité de surface, de telle manière que la production par animal atteigne un niveau déterminé tout en préservant la capacité de production des pâturages. Une densité trop grande d'animaux par hectare menace la production par animal et même sa survie, et il en résulte, d'une manière générale, une dégradation des pâturages. Une trop faible densité d'animaux par hectare manifeste une sous-exploitation du potentiel naturel des pâturages.

Dans ce manuel, le critère choisi pour déterminer la capacité de charge, est le potentiel actuel du sol sous les climats présents, compte tenu de la disponibilité en azote pour la production végétale. La disponibilité fourragère, qui a été estimée pour déterminer la capacité de charge, en est une dérivée. Cette disponibilité détermine le nombre d'animaux pour lesquels la matière sèche existe en suffisance. Si ce critère est le seul considéré, on obtient une estimation de la limite supérieure de la capacité de charge : en aucun cas 1 hectare ne pourra alimenter un plus grand nombre d'animaux. Pour simplifier la capacité de charge ainsi établie sera appelée la capacité de charge théorique maximum. La capacité de charge réelle peut cependant être inférieure, et ce pour deux raisons :
- la qualité moyenne de la matière sèche est insuffisante pour assurer la productivité requise des animaux ;
- à longue ou à courte échéance, l'occupation des pâturages en question porte atteinte à la production du fourrage.

Pour le premier point, il est important de savoir que la matière végétale est le plus souvent hétérogène, qu'elle se compose de différents éléments ayant chacun leur qualité caractéristique. Il suffit de penser à la différence entre la feuille et la tige des plantes, entre les graminées, les légumineuses et les autres herbes et espèces ligneuses. La biomasse totale, à la fin de la période des pluies, se compose le plus souvent d'une part importante de matière de basse qualité, et d'une partie minime de qualité meilleure. Il en va de même pour les résidus végétaux des champs céréaliers. En moyenne, le taux d'azote n'y est que de 5 g/kg juste après la récolte, mais il existe une nette différence entre d'une part la feuille des céréales et les mauvaises herbes présentes, avec un taux d'azote de 8 g/kg et, d'autre part, la tige des céréales avec seulement 3 g/kg. Face à cette hétérogénéité, les ruminants réagissent en mangeant sélectivement les feuilles et les mauvaises herbes et en négligeant la tige. Le menu est par conséquent meilleur que ne le laisse supposer la composition moyenne de la biomasse, et par conséquent la productivité est meilleure également. Ceci n'est cependant possible qu'à condition qu'une grande partie de la biomasse reste inutilisée.

Un certain nombre de conséquences pour la capacité de charge des pâturages dans les pays sahéliens en découle. Sur la base d'un taux minimum d'azote exigé de 7,5 g/kg dans le menu (III.3), le taux moyen d'azote dans la strate herbacée dans le nord et le sud de la zone soudanaise est trop bas pendant la saison sèche. Ceci vaut aussi bien pour les années moyennes que pour les années sèches, si tout le fourrage disponible est consommé (tableau I.20).

La consommation de fourrage avec un niveau d'azote aussi bas, entraîne une perte de poids, phénomène normal pour le bétail pendant la saison sèche. Il s'agit là d'un phénomène acceptable tant qu'il reste à l'intérieur de certaines limites : quoi qu'il en soit, une partie du gain de poids réalisée pendant la période des pluies doit rester acquise. Ceci n'est possible que si les animaux peuvent sélectionner ; s'ils sont obligés de consommer du fourrage de qualité moyenne, par suite d'une occupation des pâturages qui correspond à la disponibilité totale du fourrage, la perte en poids sera identique ou même supérieure au gain de poids pendant la saison des pluies. Des exemples seront donnés dans I.3.5.

Des animaux qui n'exploitent que le fourrage ligneux (ligniphiles) obtiendront partout un menu à un taux en dessus de la valeur minimum de 7,5 g/kg (tableau I.20). C'est également le cas pour les espèces qui arrivent à exploiter intégralement le total du fourrage disponible. Mais s'agit-il des herbivores qui exploitent de préférence la strate herbacée, comme les bovins, ce n'est que dans le nord du Sahel où aucune sélection n'est nécessaire en ce qui concerne le taux d'azote ; même à la fin de la saison sèche après une saison à pluviosité moyenne le taux y est encore 7,7 g/kg. Malgré le fait que dans le sud du Sahel le taux moyen pondéré d'azote de la strate herbacée est en dessous de 7,5 g/kg, la capacité de charge théorique maximum est déterminée par les années sèches. Si elle est respectée, il en résulte une occupation relativement faible des pâturages garantissant ainsi assez de possibilités de sélection de fourrage de qualité suffisante pour la saison sèche consécutive à des années moyennes.

Dans le nord et le sud de la zone soudanaise la capacité de charge des pâturages pour les espèces qui préfèrent la strate herbacée, est dépendante d'une fraction de la disponibilité totale en fourrage herbacé. La quantité de graminées et d'herbes qui conserve au moins un taux d'azote minimum de 7,5 g/kg pendant la saison sèche, détermine donc en principe le nombre de bovins par hectare pouvant pâturer tout le long de l'année. Cette quantité est, dans une année normale, inférieure à la disponibilité totale en fourrage herbacé d'une année sèche. Pour la capacité de charge totale, il faut encore tenir compte de la disponibilité en fourrage des espèces ligneuses, dont par exemple les chèvres et les dromadaires pourraient profiter.

Ces divers éléments permettent une estimation réaliste de la capacité de charge des pâturages pour une population d'herbivores entièrement dépendante des produits de ces pâturages naturels de la zone soudanaise. La différence entre la capacité de charge calculée ainsi, et la capacité de charge théorique maximum, peut être supprimée ou diminuée en utilisant pendant la saison sèche des suppléments de fourrage ou en émigrant vers d'autres régions à pâturages. Dans la pratique les deux stratégies sont appliquées et elles ont un effet important sur la valeur utile des pâturages naturels dans la zone soudanaise.

Sans tenir compte de l'exigence de durabilité (deuxième point : début de ce chapitre), la capacité de charge est estimée par zone pour des situations différentes et sur la base des différents points de départ (tableau I.21). L'objectif consiste à trouver des limites pour la capacité de charge. Une première évaluation est faite sur la base de la disponibilité totale en fourrage pendant une année sèche pour la couverture arbustive actuelle (Ia) : pour le nord et le sud du Sahel il s'agit là d'un point de départ réaliste compte tenu des grandes variations dans la disponibilité en fourrage entre les années sèches et les années moyennes. Pour la zone soudanaise, la différence entre les années sèches et les années moyennes est restreinte et c'est pourquoi il est moins important que les calculs soient effectués pour une année sèche ou une année moyenne. La superficie nécessaire par UBT correspond alors à une moyenne de 45,5, 3,9, 2,5 et 1,9 ha/UBT pour respectivement le nord du Sahel, le sud du Sahel, le nord et le sud de la zone soudanaise.

Tableau I.21
Estimations de la capacité de charge des pâturages naturels sur la base de différentes situations de départ :

Situation de départ II : situation sans couverture arbustive ;
a) disponibilité en fourrage de la strate herbacée pendant une année sèche (p10%) ;
b) disponibilité en fourrage de la fraction supérieure de la strate herbacée pendant une année normale (p50%).

Pour la zone soudanaise, l'influence du critère de qualité (Ib) formulé précédemment, a ensuite été recherché. La disponibilité en fourrage est à présent calculée pour une année moyenne. La qualité de la strate herbacée étant meilleure pendant les années sèches, une année moyenne représente une situation moins favorable qu'une année sèche. La superficie nécessaire augmente un peu, mais reste assez limitée si l'on tient compte d'une population importante de ligniphiles. Si elle n'est pas présente (Ic) il faut pour les herbiphiles exclusifs 10,0 et 12,1 ha/UBT pour respectivement le nord et le sud de la zone soudanaise, afin de garantir une production minimale.

S'agit-il des bovins, le bétail de loin le plus important dans la savane actuellement, il faut tenir compte d'une certaine exploitation de la strate ligneuse en saison sèche. Ce n'est qu'à peu près 20 % du fourrage ligneux de la savane qui est appété cependant. Le taux moyen d'azote du menu peut devenir ainsi 5,5 et 5,0 g/kg pour le nord et le sud de la savane soudanaise, au lieu de 4,5 et 4,0 g/kg de la strate herbacée seule (tableau I.20). La capacité de charge y en liée est respectivement 4,7 et 4,8 ha/UBT.

En résumé, y déterminent trois aspects clés la capacité de charge des pâturages naturels, indépendamment des systèmes de production en question et de la viabilité de ces systèmes :
- La qualité fourragère n'est pas un facteur limitatif pour l'élevage en général dans le nord du Sahel et pour les ligniphiles dans toutes les zones. La capacité de charge est dans ces cas déterminée par la disponibilité fourragère des années sèches.
- La qualité fourragère limite l'élevage des herbiphiles dans le sud du Sahel, sauf dans les années sèches. La variabilité pluvieuse étant encore importante dans la zone, il est à conseiller de faire déterminer la charge du bétail par la disponibilité des années sèches. La possibilité de sélectionner du fourrage de qualité au cours des années moyennes est ainsi garantie.
- La qualité fourragère est tellement limitative pour les herbiphiles dans la savane, qu'elle doit déterminer la capacité de charge de la zone. Le critère « taux d'azote minimum de 75 g/kg » y remplace le critère « disponibilité fourragère des années s èches » des cas précédents.

Le tableau montre une influence nette de la présence de la strate ligneuse dans la zone de la savane, si l'on dispose au moins des espèces qui arrivent à exploiter le fourrage ligneux. Il est indiqué ci-dessus que, même dans le cas des bovins, la capacité de charge est encore à peu près doublée par la présence de la strate ligneuse. Ceci n'implique pas automatiquement que l'abattage des arbres et arbustes dans la savane diminue la capacité de charge. Car la production herbacée augmenterait sans la concurrence des espèces ligneuses, et on doit s'attendre à un remplacement (partiel) des espèces herbacées annuelles par des graminées pérennes. Ceci donnerait un prolongement de la saison de croissance du bétail.

On ne sait pas encore si une occupation des pâturages au niveau estimé de la capacité de charge ne portera pas à terme atteinte à la production du fourrage (deuxième point du début de ce paragraphe). Quelques critères relatifs à cette question seront proposés dans III.4.

Les estimations de la capacité de charge totale, telles que représentées dans le tableau I.21, sont comparées dans la figure I.15 aux données de la charge du bétail dans diverses parties du Niger, du Mali et du Burkina Faso pour l'année 1982 (Breman & Traoré, 1986a, 1986b et 1987).

Figure I.15
Comparaison de la biomasse animale relativement élevée dans diverses régions pour l'année 1982, avec la capacité de charge théorique maximum sur la base de la disponibilité fourragère d'une année sèche (tout fourrage ligneux disponible compris ; ^_____), et avec la capacité de charge basé sur la fraction de la biomasse herbacée d'une année normale, ayant au moins un taux d'azote de 7,5 g/kg (- - - -), sans (^{__ __ _}) et avec l'influence positive de 20 % du fourrage ligneux disponible (-----).
Les observations individuelles concernent l'estimation de la biomasse animale dans diverses régions pour l'année 1982, Breman & Traoré, 1986a, 1986b et 1987 ; [point noir] : Niger ; o : Burkina Faso ; x : Mali.

Avant d'examiner attentivement cette comparaison et de donner une appréciation du degré actuel d'utilisation des pâturages dans les pays sahéliens et compte tenu de l'utilisation durable de ces pâturages, il faut prendre en considération les points suivants :
- Lors du calcul de la disponibilité en fourrage, les pertes par le feu n'ont pas été prises en ligne de compte ; c'est pourquoi dans la zone soudanaise la disponibilité totale en fourrage par rapport aux besoins semble élevée et atteint un niveau tel que la biomasse restante devrait suffire pour protéger le sol contre les dégradations. Les feux forment cependant - là où les graminées pérennes dominent - un outil de gestion indispensable tant qu'il y a insuffisance de sous-produits agricoles de bonne qualité.
- La comparaison est basée sur les terres des pâturages : les terres agricoles n'ont pas été prises en ligne de compte. Mais les terres sont de plus en plus cultivées, ce qui entraîne une augmentation de l'occupation des pâturages. Bien que l'agriculture apporte une contribution à la disponibilité en fourrage pour le bétail, elle est estimée, par unité de surface, à un niveau moindre que les pâturages ; la partie de la production agricole de haute qualité est destinée à la consommation humaine, alors qu'une partie de la paille est utilisée à des fins autres que l'élevage. L'agriculture extensive actuelle épuise le sol et le dégrade. Sans modification des systèmes de production, les niveaux actuels de la production ne pourront être maintenus.
- Le calcul de l'occupation actuelle tient compte de tous les pâturages, mais non de la plus faible disponibilité en fourrage de pâturages déjà dégradés.

Les considérations ci-dessus permettent de conclure que les estimations présentées de la capacité de charge sont un peu surfaites. Il faut donc en tenir compte lors de l'estimation du degré d'occupation actuel.

Selon la figure I.15, certaines parties du nord et du sud du Sahel présentent des charges de bétail qui s'approchent de la capacité de charge estimée pour les années sèches et la dépassent même à certains endroits. Certaines parties de la zone sahélienne semblent encore sous-utilisées. C'est pourquoi les études citées signalent un manque total de fourrages entraînant le décès du bétail, surtout lors d'une année d'extrême sécheresse (pluviosité de moins de 10 %) telle que 1983/1984. Il ne subsiste donc aucun doute, la charge du bétail dans la zone du Sahel a atteint ses limites : les biomasses animales indiquées pour le nord et le sud du Sahel au Niger, représentent des moyennes par département. Un survol plus détaillé à partir d'un comptage fait d'avion a donné pour une région de 81.550 km2 au nord de Tahoua (nord du Sahel : capacité de charge calculée 550 kg/km2) 1100-1500 kg/km2 pour la période 1981-1982. Au mois de septembre 1985, après la sécheresse de 1983/1984, le chiffre était tombé à 330 kg/km2 (Bourn & Wint, 1986).

Dans le nord et le sud de la zone soudanaise, la charge de bétail est inférieure à la capacité de charge théorique maximum : seule la région du coton dans le sud du Mali fait exception. L'explication en est donné en bonne partie ci-dessus : ce n'est que dans les zones où il y a des suppléments de fourrage (dans ce cas les tourteaux de coton) que la capacité de charge théorique maximum peut être atteinte ; partout ailleurs la faible qualité de la strate herbacée empêche un degré d'utilisation élevé. Compte tenu de la population actuelle du bétail, qui se compose principalement de bovins, la capacité de charge, basée sur la qualité de la strate herbacée pendant la saison sèche, semble être presque atteinte, également dans la zone soudanaise. La charge de bétail diminue en allant plus au sud. Le danger de contagion de la trypanosomiase dans la zone guinéenne en est une explication.

En analysant le tableau I.16, on découvre une autre réalité sous l'apparence de surplus de fourrage par UBT : un manque de fourrage pendant les années sèches dans le nord et le sud du Sahel et un manque de qualité du fourrage dans le nord et le sud de la zone soudanaise.

Les estimations de la capacité de charge des pays sahéliens ont également été comparées avec les données sur l'importance des populations d'herbivores sauvages dans les parcs naturels, et avec les populations d'herbivores sauvages et domestiques dans les régions pastorales ailleurs en Afrique (Coe et al., 1976 ; Bell, 1982 ; Walker et al., 1987).

La pluviosité moyenne annuelle a été choisie comme base de comparaison, base identique à celle choisie par les auteurs précités. De plus, il a été tenu compte de la différence de fertilité du sol à divers endroits, comme l'avait proposé Bell. Le choix de ces deux caractéristiques a été inspiré par la question de savoir dans quelle mesure l'importance des populations d'herbivores sauvages et domestiqués est déterminée et limitée par l'offre en fourrage. Est-ce d'une manière générale la disponibilité en fourrage qui détermine le nombre d'animaux dans une région donnée, ou bien ce nombre est-il régi par d'autres facteurs (maladies, épidémies, prédateurs et disponibilité en eau) ? Il est clair qu'une réponse à ces questions ne peut être donnée à partir d'une simple corrélation entre la biomasse animale et la pluviosité. Car même si une telle corrélation apparaît, cela ne signifierait pas nécessairement l'existence d'une relation de cause à effet par rapport à la disponibilité en fourrage : la disponibilité en eau potable en provenance d'eaux de surface pourrait également constituer l'explication. Mais la réponse peut être apportée en comparant le besoin en fourrage de la totalité de la population avec la disponibilité en fourrage, tel que cela a été fait ci-dessus pour les pays sahéliens.

Une comparaison de la capacité de charge des pâturages des pays sahéliens avec celle des pâturages naturels ailleurs en Afrique, devrait débuter par une comparaison de la production végétale dans les diverses régions sur la base des précipitations moyennes. Dans quelle mesure les pâturages des pays sahéliens sont-ils plus ou moins productifs que des régions de pluviosité identique ailleurs en Afrique ?

Une telle analyse est rendue difficile par manque de données suffisamment fiables. Différents auteurs ont mentionné dans leurs écrits les relations existantes entre la production et les précipitations. Parfois ces données concernent des variations de rendement suivant des localités de pluviosité différente ; parfois elles concernent des variations de rendement à un même endroit suivant les pluviosités annuelles, et parfois il s'agit d'une combinaison des deux.

Le degré de représentativité des données par rapport à des régions plus vastes est souvent vague. A-t-on tenu compte de la présence de sols dégradés ou à moitié nus et du recouvrement ligneux ?

En tenant compte de ces réserves, les estimations de production de la strate herbacée ont été comparées avec les estimations de la production d'autres régions de pâturage en Afrique (figure I.16). L'impression provisoire est que les pâturages dans les pays sahéliens ont une production de la strate herbacée comparable à celle d'autres régions de pâturages en Afrique, à sols relativement infertiles. Cependant, pour des précipitations annuelles égales, la production de régions à sols volcaniques ou de sols sédimentaires relativement jeunes, peut être considérablement plus importante, grâce à une plus grande fertilité du sol. Cette dernière conclusion n'est pas surprenante compte tenu de tous les résultats des essais d'application d'engrais (I.2.2.2 ) : seulement pour une pluviosité annuelle très basse (I < 250 mm), la disponibilité en eau est limitative pour la croissance de la strate herbacée. Dans le cas de précipitations plus importantes, c'est la disponibilité en azote et en phosphore qui détermine la production. Le rapport entre la production et la pluviosité devient alors un rapport indirect : la disponibilité des éléments nutritifs et par conséquent la production de la strate herbacée, varie en fonction des précipitations annuelles.

Figure I.16
Comparaison de la relation entre la production de la strate herbacée et la quantité moyenne de précipitations. Sont présentés le Sahel et la zone soudanaise, par rapport à d'autres endroits en Afrique.
^_____ : désert de Namibie (Seely & Walter, 1986 dans Walter, 1986) ; [carré]^____ [carré] : Tuli Lowveld ; [carré noir]^____ [carré noir] : Nyamandhlovu Sandveld; [losange]^____[losange] : Matopos Sandveld ; [triangle]^____[triangle] : Matopos Thornveld (Dye & Spear, 1982) ; [rond noir]^____[rond noir] : Serengenti (McNaughton, 1985) ; - - - : moyenne pondérée des productions calculées (ce manuel) de la zone sahélien-savane soudanaise ; [flèche]-----[flèche] : valeurs extrêmes.

Les différences de fertilité du sol ont également des conséquences importantes pour la qualité de la végétation. Il a déjà été démontré que ce facteur aussi influence fortement la capacité de charge. En allant du nord vers le sud dans les pays sahéliens, l'accroissement de la disponibilité en eau va de pair avec une fertilité du sol presque constante. Il en résulte que le nord sec présente une strate herbacée à taux d'azote et de phosphore relativement élevé avec une valeur nutritive élevée pendant la saison sèche, et que le sud plus humide présente une strate herbacée avec un taux d'azote et de phosphore faible ainsi qu'une valeur nutritive basse pendant la saison sèche.

Cette association entre sec - qualité plus élevée, et humide - qualité plus faible se rencontre également à d'autres endroits et se situe à la base de la différenciation des pâturages dans le sud de l'Afrique : « champs sweet » et « champs sour » (Breman & de Wit, 1983).

Des exceptions se présenteront là où les sols riches jouissent d'une grande disponibilité en eau, tels les sols volcaniques des régions à plus forte pluviosité, notamment en Afrique de l'Est, et les plaines d'inondation. Pour ces dernières régions, il est cependant clair que les précipitations locales ne présentent que peu d'importance pour le potentiel de la production.

En gardant à l'esprit ces observations, il est intéressant de comparer la capacité de charge calculée pour les pays sahéliens avec la biomasse animale présente dans les autres pâturages de l'Afrique. Les données proviennent en majorité de l'Afrique du Sud et de l'Est. Les régions ont été distinguées en fonction d'une fertilité forte ou faible, et les parcs naturels sont considérés par rapport aux régions pastorales (figure I.17).

Figure I.17
Comparaison entre la capacité de charge calculée pour les zones sahélienne et soudanaise sur la base de la disponibilité fourragère pendant une année sèche, et la biomasse animale présente dans les parcs naturels et les régions pastorales en Afrique par rapport à la pluviosité moyenne annuelle, compte tenu de la fertilité du sol.
Les points concernent les parcs naturels, les petites croix concernent les régions pastorales. Les observations en provenance de régions à fertilité de sol relativement élevée sont encerclées. Les flèches relient la situation précédant la période sèche de 1981/1983 avec celle qui a suivi. La courbe représente la capacité de charge calculée pour les zones sahélienne et soudanaise sur la base de la disponibilité en éléments nutritifs pendant une année sèche.

Les données reprises dans cette figure peuvent être résumées comme suit :
- Les régions avec des sols relativement fertiles présentent une biomasse animale par km2 plus élevée que des régions à sols relativement pauvres.
- Dans les régions à sols relativement fertiles, la biomasse végétale augmente fortement avec la pluviosité annuelle.
- Dans les régions avec des sols relativement pauvres, la biomasse animale est le plus souvent très basse en présence de fortes précipitations. Les estimations de Bell (1982) démontrent que sur la base du poids, l'éléphant domine la population d'herbivores dans ces conditions.
- Les évaluations de la capacité de charge du nord et du sud du Sahel correspondent en gros avec les biomasses animales les plus élevées qui ont été mesurées ailleurs pour des pluviosités analogues.
- La biomasse animale présente actuellement dans le nord et le sud du Sahel est comparable pour de grandes parties de la région, à la biomasse animale dans d'autres régions avec des sols relativement pauvres.
- La densité actuelle de la population herbivore dans de grandes régions du Sahel est comparable à la densité de population après des années de sécheresse dans les parcs naturels du sud de l'Afrique (Walter et al., 1987). Dans le Sahel, le bétail a entièrement accaparé l'espace d'une population d'herbivores sauvages qui a existé dans le passé.

Sur la base de cette comparaison, il semblerait que d'une manière générale les conclusions établies pour le nord et le sud du Sahel sont valables. A savoir : dans les régions avec une pluviosité approximative de 500 mm ou moins, l'ampleur de la population herbivore est limitée par la disponibilité en fourrage pendant les années de sécheresse. Des fluctuations de ces populations sont prévisibles, puisque l'offre en fourrage pendant les années normales est de 2 à 3 fois supérieure à celle des années sèches.

Dans les régions à pluviosité supérieure à 500 mm, l'importance de la population herbivore est souvent beaucoup plus faible que ne le laisse supposer la disponibilité en fourrage dans les années sèches. L'explication de ce faible rendement dans la pratique peut s'avérer complexe, mais l'analyse de la productivité des bovins dans les pays sahéliens démontre très clairement un aspect : dans ces conditions (pluviosité plus importante et faible fertilité du sol) les herbivores, qui sont dépendants de la strate herbacée, sont fortement gênés par la faible qualité moyenne de la strate herbacée pendant la saison sèche. Dans cette situation, afin de survivre, les véritables herbiphiles en sont réduits à se contenter d'une faible fraction digestible de la biomasse totale qui conserve à elle seule un taux d'azote nécessaire minimum. Cela signifie que la biomasse animale potentielle ne dépend pas de la production totale de la strate herbacée, mais seulement d'une fraction de celle-ci. Ce manuel tente par ailleurs de quantifier cette fraction pour les pays sahéliens. Une incertitude subsiste cependant sur certaines données de base, et c'est pourquoi il est difficile de faire un calcul exact de la capacité de charge en fonction de la limitation de qualité. Ainsi, plusieurs éléments sont encore incertains : la quantité minimum de fourrage de qualité relativement bonne devant être présente pour permettre une sélection, le rôle du fourrage ligneux dans le menu, dans quelle mesure le fourrage ligneux compense les manques d'azote et de phosphore dans les graminées et herbes, et finalement quel est le degré de gêne éprouvé par les espèces exploitant le fourrage ligneux face aux facteurs négatifs de qualité de ce fourrage (par exemple taux élevés de tanin).

Il est cependant certain que les estimations de capacité de charge sur la seule base de la disponibilité en fourrage, débouchent sur une forte surévaluation des possibilités de production des savanes dans l'Afrique de l'Ouest. Cette situation n'est d'ailleurs pas typique de l'Afrique de l'Ouest. Il semble cependant que le problème de l'Afrique de l'Ouest est accentué à cause d'une répartition saisonnière extrêmement nette des précipitations. Il en résulte que pour une pluviosité identique, la période de haute qualité du fourrage et donc de croissance du bétail, est relativement brève, alors que la période suivante, sans disponibilité en fourrage de haute qualité et donc avec perte de poids, est relativement longue. L'absence presque totale de pluies pendant la saison sèche, combiné à un faible pourcentage de graminées pérennes dans la savane septentrionale (I.1.4 ) limite l'importance de la repousse (tableau I.12), tandis que sa qualité n'est pas très élevée (IV).

I.3.5. La productivité des bovins

La production bovine comporte plusieurs éléments: viande, lait, peaux et travail. Le fumier peut être considéré comme un sous-produit, bien que sa production puisse devenir l'objectif principal de l'élevage dans certains systèmes agricoles. Le niveau de production par animal dépend en grande partie de l'alimentation. Ce chapitre est consacré principalement à l'effet qu'exercent les différentes qualités de fourrage sur la productivité bovine dans les pays sahéliens.

De telles divergences résultent principalement des différences de qualité des pâturages naturels dont il a déjà été question à plusieurs reprises, dans la comparaison des pâturages du Sahel avec ceux de la zone soudanaise. Ce sont ces différences zonales qui sont prises comme point de départ, mais dans la pratique, il faudra tenir compte, comme déjà signalé, de la disponibilité en sous-produits agricoles et de la présence de plaines d'inondation. L'objectif final de l'analyse est de déterminer le trajet des valeurs qui entraînera les variations de la productivité bovine dans les pays sahéliens.

L'influence de l'alimentation s'étend à chaque aspect de la productivité bovine : vitesse de croissance, fécondité, production de lait et mortalité. Le rapport le plus direct est celui existant entre l'alimentation et la vitesse de croissance.

La vitesse de croissance est déterminée par la quantité d'énergie que l'animal peut ingérer journellement à partir de la nourriture. Cette quantité est à son tour dépendante de la qualité du fourrage, notamment du taux d'azote et de la digestibilité. A l'aide de ces deux paramètres, l'ingestion de matière digestible (c'est-à-dire l'énergie) peut être estimée, et par conséquent la vitesse de croissance. En présence d'une bonne description de l'offre de fourrage pendant l'année et en faisant une supposition quant à la sélectivité du bétail, il est possible de prévoir l'évolution probable du poids. Ces prévisions ont été faites pour quatre situations, représentée chacune par une image moyenne de la qualité des pâturages dans la zone climatique concernée (tableau I.22 et figure I.18). Dans le tableau et la figure, le nord et le sud de la zone soudanaise ont été réunis compte tenu de leur peu de différences ; une quatrième zone de forte pluviosité, la zone guinéenne, a été ajoutée. Pour la pluviosité moyenne du nord du Sahel, 150 mm a été choisi, tandis qu'ailleurs dans ce livre une valeur de 200 mm est généralement utilisée. Ceci dégage le potentiel élevé du Nord quant à la croissance du bétail (figure I.18). Plus au nord, à une pluviosité en dessous de 150 mm, la qualité fourragère augmentera encore, mais la densité de biomasse deviendra limitative (Breman, 1982). Le tableau I.22 mentionne entre autres l'évolution du taux moyen d'azote de la strate herbacée. Les valeurs sont plus globales que celles du tableau I.20. Dans ce calcul, la contribution des espèces ligneuses n'a pas été prise en ligne de compte.

Figure I.18
Courbes de croissance simulées pour les zébus femelles de 150 kg, basées sur la valeur nutritive de la strate herbacée dans les différentes zones de pluviosité.
^_____ : < 300 mm ; ----- : 300-600 mm ; - - - - : 600-1200 mm ; ^{_ __ __} : > 1200 mm.

Tableau I.22
Evaluation de l'évolution du poids vif (kg/mois) par zone climatique d'une velle sevrée, ayant un poids de départ de 150 kg, par rapport au taux d'azote (g/kg) des pâturages et de la disponibilité du fourrage vert.

La composition du menu des bovins divergera de la composition moyenne de la strate herbacée, à moins que les bovins n'aient pas la possibilité d'effectuer une sélection. Ceci est par exemple le cas lorsque les différences à l'intérieur de la végétation sont faibles. C'est la raison pour laquelle il a été supposé pour le nord du Sahel que le menu est identique à la composition moyenne de la strate herbacée, qu'il s'agisse de la saison sèche ou de la saison humide.

Pour le nord et le sud de la zone soudanaise, cette hypothèse ne peut s'appliquer pour deux raisons :
- la possibilité de pâture sélective est ici plus grande grâce à la structure plus grossière des herbes, et l'utilisation des feux comme outil de gestion ;
- ce n'est qu'en permettant la sélectivité (occupation plus faible des pâturages) que les bovins sont en mesure d'accroître leur poids net annuel.

Les données du tableau I.22 et de la figure I.18 font apparaître une image bien particulière : la productivité la plus importante est prévisible dans le nord sec du Sahel ; vers le sud elle diminue fortement pour augmenter progressivement dans les zones les plus humides. Ceci est le résultat de deux tendances opposées :
- Le gain de poids pendant la saison des pluies est plus grande au fur et à mesure que la saison des pluies dure plus longtemps, c'est-à-dire au fur et à mesure que le nombre de semaines avec du fourrage vert augmente.
- Il n'y a pas de perte de poids pendant la saison sèche dans le nord du Sahel, à cause de la qualité relativement élevée du fourrage à cette époque. Par contre, cette perte de poids est importante dans les zones méridionales compte tenu de la faible qualité de la strate herbacée pendant la saison sèche.

Les calculs du tableau I.22 doivent être utilisés avec la prudence nécessaire. Les valeurs absolues des chiffres sont fonction des suppositions relatives à la sélectivité du bétail pendant la saison sèche. Ceci dépend d'une part de l'occupation des pâturages, mais est finalement déterminé par la capacité physique de l'animal.

Il a été admis ici que, pendant la saison sèche, les bovins peuvent sélectionner un menu avec un taux d'azote moyen de 7 g/kg pour un taux moyen minimum d'azote de la strate herbacée de 3,5 g/kg. Ceci entraîne une perte de poids de 25-35 kg pendant la saison sèche. Si on suppose qu'il est possible d'obtenir dans le menu un taux d'azote de 8 g/kg pour une même composition moyenne de la végétation, la perte de poids ne serait pas inévitable et le gain de poids nette par an augmenterait à l'avenant. Le fait que, pendant la saison sèche, les pertes de poids dans les régions de savane sont très fréquentes, même pour une faible charge de bétail, prouve que la dernière supposition est trop optimiste.

Les données relatives à la vitesse de croissance des bovins sur les pâturages des pays sahéliens sont très rares. Les données existantes confirment néanmoins la tendance décrite ci-dessus, ainsi que les variations absolues dans les modifications annuelles de poids. Ainsi à Ibécéténé, au Niger, dans le nord du Sahel, on a constaté un gain de poids maximum de 47 kg par an pour une pluviosité de 200 mm et une production de la strate herbacée d'environ 700 kg/ha de matière sèche, et ce pour l'occupation de 1 UBT par 13,2 ha (Swift, 1984). A Ekrafane, également dans le nord du Sahel, au Niger, Klein (1981) a constaté un gain de poids maximum de 88 kg/an. Dans ce dernier cas, la croissance des boeufs s'est poursuivie depuis le début de la saison des pluies jusqu'en janvier-février, c'est-à-dire jusque loin dans la période sèche (comme il fallait s'y attendre théoriquement).

Dans les régions à précipitations plus élevées, ce phénomène est inconnu : la croissance s'arrête très brusquement lorsque la croissance de la végétation s'interrompt et la période de perte de poids suit rapidement.

Cette situation a été constatée dans le sud du Sahel, à Niono, lors d'essais de mise en pâturage, les précipitations moyennes étant de 560 mm (Diarra, 1983). Des observations pendant 3 à 4 ans, sur quatres types de végétation différentes ont entraîné des gains de poids de 35 à 70 kg pendant la période des pluies ; la perte de poids intervenant pendant la période sèche consécutive, variait néanmoins entre 60 et 85 kg, ce qui fait que l'année se soldait par une perte et non un gain de poids. L'occupation des pâturages était, il est vrai, plus élevée (environ 1 UBT par 6 ha) que dans les essais cités précédemment, mais la production de la strate herbacée était également plus élevée : plus de 2000 kg/ha. Le mauvais résultat n'est donc pas imputable à un manque d'aliments par tête de bétail, mais doit être attribué à un manque de qualité du fourrage. On peut se demander cependant si une occupation plus faible aurait entraîné un résultat annuel positif : si ce n'est pas le cas, il faut conclure que de tels pâturages ne sont utilisables pour les bovins, qu'en tant que pâturages de saison des pluies ou en complément avec des suppléments de fourrage.

Les données de croissance du bétail dans la zone soudanaise sont encore plus rares. Des mesures effectuées sur un troupeau dans les environs de Sikasso (Mali) ont donné un résultat de 25-30 kg de croissance par an (Anon., 1983).

Les estimations de la vitesse de croissance des bovins dans les pays sahéliens ont également été comparés avec des données de l'Australie du Nord. Mc Gown et al. (1984) y ont recherché la relation entre la croissance annuelle et les données climatiques. Ils sont arrivés à la conclusion que le gain de poids des bovins sur des pâturages naturels sans apport d'engrais, est directement proportionnel au nombre de semaines de verdure du pâturage. Pour les pays sahéliens cette période correspond en gros à la période de croissance de la végétation : les pluies en dehors de la saison de croissance réelle sont de peu d'importance. La figure I.19 illustre les résultats de cette analyse ainsi que la relation qui a été découverte ici pour les pays sahéliens. Une extrapolation des données australiennes pour le nord de la zone soudanaise et le sud du Sahel confirme les évaluations de la faible productivité dans ces régions ; pour le nord du Sahel, l'extrapolation débouche sur une forte sous-évaluation, puisque cette extrapolation ne tient pas compte de la qualité favorable du fourrage pendant la saison sèche dans la zone la plus aride.

Figure I.19
Relation entre la prise de poids par bovin (élevage sédentaire) et la période pendant laquelle les pâturages naturels des pays sahéliens sont verts (- - - -), comparés à une relation analogue pour l'élevage dans en Australie tropicale (^_____).

Ce qui a été dit ci-dessus au sujet de la vitesse de croissance des boeufs concerne des animaux sevrés et qui doivent s'alimenter exclusivement avec du fourrage grossier. Pour les veaux, l'effet de l'alimentation sur la vitesse de croissance n'est pas moins grande. Ils sont, en premier lieu, dépendants de la quantité de lait produite par la vache. La quantité de lait déterminante pour la vitesse de croissance est celle qui subsiste après déduction de la partie destinée à la consommation humaine. L'importance de l'effet de la nourriture sur le gain de poids jusqu'à l'âge d'un an, est illustrée par les données de Mesnil (1978). En fonction de l'alimentation, le poids à l'âge d'un an varie entre 60 et 240 kg (figure I.20). Il n'y a pas d'arrêt brusque de la croissance animale simultanément à l'arrêt de la croissance végétale, lorsque la récolte céréalière a eu lieu et que les champs sont accessibles au bétail (Dicko & Sangaré, 1984 ; Leloup & Traoré, 1989). Leloup et Traoré démontrent également le rôle positif que peuvent avoir les tourteaux de coton (quand il y en a) sur l'évolution du poids pendant la saison sèche.

Figure I.20
Evolution du poids pendant la première année des veaux azawak nés au ranch de Ekrafane au Niger, pour différents niveaux d'alimentation:
1 : Bon niveau: lait donné à partir d'un seau, sevrage après 3 mois, puis alimentés avec des suppléments de fourrage basés sur de la poudre de lait et de la farine de froment.
2 et 3 : Niveau raisonnable: les veaux restent auprès de la vache, la totalité de la production de lait est réservée pour le veau, pas de suppléments de fourrage (courbe 2 : veaux nés en janvier et courbe 3 : veaux nés en juillet).
4 et 5 : Niveau médiocre: les veaux restent auprès de la vache, 30-60% de la production du lait destiné à la consommation humaine, 70-40% destiné au veau, pas de suppléments (courbe 4 : veaux nés en janvier; courbe 5 : veaux nés en juillet).
6 : Mauvais niveau: les veaux restent auprès de la vache, seulement 0,66 l de lait disponible par jour pour le veau, pas de suppléments.

Les paramètres comme la fécondité et la production de lait varieront également avec la vitesse de croissance. Ainsi, une mauvaise alimentation entraînera une croissance lente, un début tardif de la vie reproductrice des animaux femelles, une faible production de lait et de longs intervalles de vêlages. A mesure que la situation fourragère s'améliore, tous les paramètres cités connaîtront une évolution favorable. La relation entre ces différents paramètres pour un même niveau d'alimentation est exposée dans III.3.

Les résultats figurent ici sous forme de tableau (tableau I.23).

Ce tableau distingue quatre situations différentes qui correspondent chacune à un certain niveau d'alimentation et de productivité. Ces niveaux ont été choisis de manière à couvrir toute l'échelle des situations de production de l'Afrique de l'Ouest ( I.3.6 ). Outre un certain nombre de paramètres qui varient avec le niveau d'alimentation, le tableau I.23 indique des paramètres qui sont supposés être constants, indépendamment du niveau de l'alimentation. Pour le poids à la naissance et la mortalité, les données étaient insuffisantes pour quantifier l'effet des différences d'alimentation. Le poids à l'âge d'un an a été supposé constant, partant du fait qu'une quantité fixe de lait (500 litres par veau) est destinée à l'élevage des veaux.

Tableau I.23
Paramètres de productivité pour les bovins en fonction de différents niveaux d'alimentation.

I.3.6. Les systèmes d'élevage

Les système d'élevage dans les pays sahéliens présentent extérieurement une grande diversité. On observe simultanément :
- des systèmes caractérisés par une forte mobilité de l'homme et de l'animal, une grande diversité des espèces animales, une forte différenciation des objectifs de production et un large éventail de travaux couvrant aussi bien diverses activités agraires que non agraires ;
- des systèmes qui présentent des caractéristiques opposées : sédentarité, spécialisation en fonction de l'espèce et du produit et faible association avec d'autres activités ;
- des systèmes qui possèdent un mélange de ces caractéristiques.

Cette diversité pourrait indiquer que l'environnement exerce peu d'influence sur la présence de certaines formes d'élevage. Cependant, le texte précédent a précisément donné l'image d'une grande influence de l'environnement sur la productivité de l'élevage. Comment expliquer ce paradoxe ? Dans les pays sahéliens, les conditions physiques pour l'élevage sont en effet très différentes en fonction de la disponibilité et de la qualité du fourrage, de la disponibilité en eau potable et des maladies et épidémies. Du point de vue zootechnique, les pays sahéliens ne forment absolument pas un milieu homogène. Aussi, la présence, la viabilité et la productivité de certaines formes d'élevage, sont étroitement liées à ces différences régionales ou locales. L'élevage laitier en constitue un bon exemple. Jusqu'à récemment, l'élevage laitier était caractéristique des systèmes pastoraux du nord du Sahel. De tout temps les bovins vivaient dans la savane, mais l'élevage laitier n'a pu s'y développer à cause d'une productivité trop faible : la production laitière par vache était insuffisante pour permettre une existence d'éleveur laitier. Cette situation changea, bien que de façon limitée, avec l'apparition de sous-produits agro-industriels tels les tourteaux de coton. Ils sont à la base des entreprises de production laitière autour des grandes villes dans la zone de savane.

Les différences régionales ou locales dans la qualité des pâturages et d'une manière générale, dans la qualité de l'alimentation, ont donc bien un caractère décisif pour les perspectives de certaines activités d'élevage. C'est sur ces effets que portera principalement l'analyse.

Les différences dans la qualité de la nourriture peuvent être classifiées selon une échelle distinguant un certain nombre de niveaux. Le niveau le plus bas décrit une situation où les boeufs ne sont pas en mesure d'augmenter leur poids net en une année de temps : aucun élevage bovin n'est possible. Les types de pâturages qui donnent lieu à une telle situation sont impropres à l'élevage sédentaire sans l'utilisation de suppléments de fourrage.

Au niveau suivant, les animaux sont en mesure de prendre du poids en une année, mais le niveau de l'alimentation est tellement bas qu'une reproduction fructueuse de la population est impossible.

Le niveau qui suit garantit la continuité de la population et les perspectives d'élevage commencent à devenir attrayantes du point de vue de la production de viande et de fumier : la production de lait est encore tellement basse qu'elle doit être entièrement réservée au veau. Cette situation correspond au niveau I du tableau I.23 et représente le niveau le plus bas sur lequel peut fonctionner une population de boeufs ; compte tenu du début tardif de la vie reproductrice des génisses et du faible taux de naissances, la population est juste en mesure de se maintenir. Toutes les génisses qui ont atteint l'âge de reproduction sont nécessaire pour remplacer les vaches adultes qui meurent ou qui sont soustraites au troupeau à l'âge de onze ans ; une extension par une reproduction naturelle n'est donc pas possible.

Le niveau II dans le tableau I.23 représente une situation avec des conditions d'alimentation un peu meilleures. Ces conditions sont telles que plus d'un tiers de la production totale de lait est disponible pour la consommation humaine sans mettre gravement en danger les chances de survie des veaux.

Les niveaux III et IV représentent une nouvelle amélioration des paramètres de la productivité sous l'influence de meilleures conditions d'alimentation.

Les systèmes d'élevage bovin sont situés quelque part sur cette échelle de productivité. Dans la situation actuelle, dans la zone soudanaise, de nombreux systèmes d'élevage sédentaires, se situent entre le niveau I et II. Pour les systèmes du nord du Sahel, la situation est en principe plus favorable : ils se situent autour du niveau II avec au maximum des pointes vers le niveau III, à moins qu'une trop grande densité ne s'y oppose.

Les systèmes d'élevage qui utilisent alternativement les pâturages exondés du nord ou du sud du Sahel dans la saison des pluies, et le delta du Niger ou plaines d'inondation analogues pendant la saison sèche, doivent pouvoir atteindre au moins le niveau II et même le niveau III, à moins que là également le surpâturage supprime l'avantage potentiel des bons pâturages de saison sèche.

Le niveau IV est exclusivement atteint dans les stations expérimentales, ou accidentellement dans les entreprises laitières, grâce à l'utilisation de grandes quantités de sous-produits agricoles.

On peut voir que la position des systèmes sur l'échelle de la productivité n'est pas immuable ; un système peut devenir plus productif grâce à une intervention au niveau de l'alimentation ; la productivité d'un système peut également diminuer sous l'influence d'une détérioration des conditions. Malheureusement, dans la pratique, les deux cas se présentent. L'utilisation de compléments de fourrage exerce localement un effet positif sur la position de l'élevage bovin, mais le surpâturage et la dégradation des pâturages exercent sans doute à plus grande échelle un effet négatif sur l'évolution de la productivité.

La position des systèmes d'élevage bovins dans les pays sahéliens est-elle robuste ou instable ? Quelle est la dépendance de la productivité et donc sa viabilité face aux modifications dans les conditions d'alimentation ? Afin de donner une réponse à cette question il faut considérer la productivité du système tout entier. Il ne suffit pas de considérer les modifications survenant dans les paramètres individuels, tels que vitesse de croissance d'animaux d'une certaine catégorie d'âge ou la production de lait de vaches adultes. Ce qu'il faut, c'est une unité de mesure pour la productivité moyenne, la production moyenne par tête de bétail. L'unité la plus courante dans l'élevage extensif, que ce soit d'un point de vue biologique ou économique, étant donné la population (le troupeau), des calculs ont été faits sur la productivité du troupeau. Ces calculs ont porté sur les quatre niveaux d'alimentation décrits précédemment (tableau I.23), à partir des éléments suivants :
- L'importance de la population est considérée comme étant constante ; un accroissement potentiel est ajouté à la production.
- La disparition des animaux provient de la mortalité et de la vente. Les vaches adultes qui atteignent leur onzième année sont vendues. L'âge de vente des génisses qui ne sont pas nécessaires au remplacement des vaches adultes, est considéré comme une donnée variable. Il en va de même pour l'âge de vente des animaux mâles. Il en découle l'impression que la gestion et la structure du troupeau influencent la productivité.
- La production se compose des animaux vendus et de la quantité de lait qui subsiste après déduction de 500 litres par veau.

Les résultats de ces calculs sont repris dans le tableau I.24. Pour les niveaux d'alimentation II, III et IV, on distingue deux alternatives. L'alternative « a » concerne un système qui maximalise la production de viande par animal ; l'alternative « b »concerne un système qui maximalise la production de lait par animal. Le dernier cas est donc représentatif d'une entreprise laitière où les veaux excédentaires sont gardés jusqu'à l'âge de 1 an, puis vendus. Le premier système correspond plus aux formes les plus courantes de l'élevage extensif dans les pays sahéliens, bien que la structure du troupeau supposée dans ce cas, indique dans la pratique une vente un peu plus rapide des animaux mâles. Mais dans la pratique, les différences dans la structure du troupeau existent également et relèvent en partie des différents objectifs de production.

Le tableau I.24 donne tout d'abord une idée de la qualité moyenne du fourrage nécessaire pour réaliser le niveau de production en question. Les données concernent les combinaisons de taux d'azote et de digestibilité telles qu'elles existent dans les pâturages naturels non fertilisés des pays sahéliens. Il en va de même pour la dérivée, l'ingestion de nourriture comme pourcentage du poids moyen. Le résultat est que l'ingestion d'énergie classifiée selon le poids métabolique, ne diverge pas beaucoup entre les niveaux I et IV : si dans le premier cas, l'ingestion d'énergie est fixée à 100 %, au niveau IV les animaux consomment seulement 23 % de plus.

Néanmoins, les différences dans la production par tête, en fonction des niveaux successifs d'alimentation sont très grandes : la productivité au niveau II est 3 à 4 fois plus élevée que celle du niveau I, le niveau III est presque deux fois plus productif que le niveau II, et le niveau III comparé au niveau I donne une différence de facteur 8.

Tableau I.24
Productivité de l'élevage des bovins dans les pays sahéliens, en fonction de différents niveaux d'alimentation (I-IV), dans le cas d'une gestion du troupeau pour la production de viande (a) ou de lait (b).

La conclusion est claire : de petites différences dans la qualité du fourrage offert entraînent des différences relativement faibles dans l'ingestion d'énergie, mais débouchent finalement sur des différences très importantes dans la productivité. Ceci est inhérent à une situation où la production se situe près du niveau zéro. Dans une telle situation, pratiquement toute l'énergie ingérée est utilisée pour la survie de l'individu et de la population.

Ceci apparaît clairement dans les efficacités de production qui figurent dans le tableau I.24. Au niveau le plus bas, seul 0,7 % de l'énergie brute contenue dans les aliments ingérés est « récolté » par l'homme sous forme de viande et de lait. Au niveau II, ce pourcentage est triplé, mais reste encore très bas d'un point vue absolu.

La productivité de l'élevage est donc très sensible aux modifications dans la qualité et/ou disponibilité du fourrage. Cela signifie également que les résultats des efforts fournis pour obtenir une meilleure alimentation, seront très positifs. A cet égard, il n'est pas étonnant de constater le mal que se donnent les éleveurs pour trouver des pâturages meilleurs. Le motif qui se cache derrière le nomadisme et la transhumance est en premier lieu la recherche de meilleurs fourrages. Ainsi, la gestion des troupeaux est tout d'abord l'art de diriger le bétail vers les meilleurs pâturages.

La politique de vente est un instrument beaucoup moins efficace pour augmenter la production par tête de bétail ; ceci ressort d'ailleurs de la comparaison entre les alternatives « a » et « b » du tableau I.24. Mettre l'accent sur la production de lait entraîne du point de vue biologique une forme productive plus efficace, mais dans la pratique, les possibilités sont limitées par des problèmes de conservation, de transport et de débouchés.

Productivité de l'élevage des bovins dans les pays sahéliens, en fonction de différents niveaux d'alimentation (I-IV), dans le cas d'une gestion du troupeau pour la production de viande (a) ou de lait (b).

La mobilité, avec comme conséquence l'utilisation sélective d'une offre variable dans l'espace et le temps, de produits en provenance de divers pâturages, est l'un des moyens par lesquels les éleveurs tentent de stabiliser le niveau de production de saison en saison et d'année en année. Un autre moyen important est sans aucun doute d'entretenir plus d'animaux que nécessaire pendant les années favorables ou moyennes. Les variations de productivité qui ressortent du tableau I.24, appellent à la prudence pour l'estimation de la quantité de bétail nécessaire à la survie d'une famille : un nombre permettant d'obtenir un surplus de lait pendant une année normale, peut s'avérer beaucoup trop bas pendant une année défavorable par suite de la combinaison du faible nombre de vaches en gestation et d'une faible production de lait.

La mobilité et l'effectif du troupeau sont des moyens efficaces de stabilisation de la production tant qu'il y a suffisamment de place pour chacun. A mesure que l'espace disponible diminue, on approche du seuil critique où la productivité de l'élevage bovin diminue fortement. Une baisse rapide de la disponibilité en lait en constitue un premier signal. Une intervention efficace permettant de sortir de cette spirale, exige de toute façon une amélioration de l'alimentation. Si ceci est hors de portée de l'éleveur individuel, il ne lui restera que la recherche de revenus accessoires en provenance d'autres activités agricoles ou non-agricoles.

Partie II.1 et II.2
Partie II.3
Partie II.4 et II.5
Partie III
Partie IV, bibliograpie et annexes