RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Avant-Propos

A Madagascar, la demande croissante en riz et l'augmentation de la pression foncière sur les terres inondées, liées à la croissance démographique, conduisent au développement d'une riziculture pluviale sur les collines. Même s’ils contribuent, en complément des rizicultures aquatiques, à la sécurité alimentaire, ces systèmes pluviaux ne permettent pas, du fait de la fragilité de l’écosystème, de concilier les objectifs de durabilité et de production s’ils sont conduits avec les techniques conventionnelles de travail du sol : occasionnant érosion des collines et ensablement des rizières en contrebas. Le FOFIFA et le CIRAD sont à l'origine de deux innovations majeures, ouvrant de nouvelles perspectives de durabilité de ces systèmes, à savoir la création-diffusion : • de variétés de riz pluvial (RP) d’altitude • en partenariat avec l'ONG TAFA celle de systèmes rizicoles pluviaux à base de semis direct sur couvertures végétales (SCV). Le Pôle de compétence en partenariat sur les « Systèmes de culture et Rizicultures durables » (PCP/SCRiD) a été créé fin 2001 de la volonté du FOFIFA et du CIRAD de renforcer leur coopération pour assurer l'accompagnement agronomique et économique de ces évolutions. L’Université d'Antananarivo y a été associée pour promouvoir à la fois une recherche de qualité répondant aux besoins du développement, et la formation sous tous ses aspects. Devenu en 2004 URP (Unité de recherche en partenariat), sa structure consiste en 24 projets répartis dans 8 idées de recherche réparties elles-mêmes dans les 3 grandes Thématiques : 1. Déterminer les mécanismes et les conditions de transformation du milieu biophysique par les systèmes SCV

2. Optimiser la riziculture pluviale en SCV par une diversification des solutions techniques

3. Analyser les conditions d’intégration des innovations RP/SCV dans les systèmes de production paysans et la filière riz malgaches

Le détail en est donné dans le tableau de la page suivante.

Le présent rapport présente les principaux résultats obtenus au titre des deux premières années d’existence du PCP/URP, par thématiques, idées et projets de recherche

1 THEMATIQUES IDEES ANIMATEURS PROJETS RESPONSABLES

Thématique 1 Idée 11 Alain RATNADASS Projet 111 : Evaluer l’impact des systèmes de culture avec SCV sur les populations des bio-agresseurs en vue de Alain Ratnadass Caractériser l’interaction entre promouvoir une approche de protection intégrée en rizculture pluviale Déterminer les les différents systèmes SCV et Projet 112 : Etudier la bioécologie des insectes terricoles Heteronychus et Heteroconus et de leurs organismes mécanismes et Richard Randriamanantsoa les populations/dégâts des bio- associés en riziculture pluviale les conditions de agresseurs sur le riz pluvial Projet 113 : Analyser les facteurs influençant la bioécologie de Striga asiatica en riziculture pluviale Alain-Paul Andrianaivo transformation Idée 12 RAZAKAMIARAMANANA du milieu Projet 121 : Etudier l’évolution des caractéristiques physico-chimiques et hydrodynamiques des sols sous SCV et Razakamiaramanana Evaluer la transformation du labour (long terme) biophysique par milieu biophysique selon Projet 122 : Adapter un modèle opérationnel de bilan hydrique sous SCV (court terme) les systèmes Bertrand Muller différents modes de gestion des SCV Projet 123 : Evaluer les impacts du mode de gestion des sols (SCV et fertilisation) sur les peuplements de la Bodo Rabary sols macrofaune et les activités de la microflore des sols ferrallitiques Projet 211 : Adapter le riz pluvial aux SCV et à la flexibilité hydrique Idée 21 Jean-Luc Dzido Thématique 2 Alain RAMANANTSOANIRINA Projet 212 : Améliorer les variétés de riz pluvial pour leur adaptation contraintes climatiques Jean-Luc Dzido Développer et diffuser un matériel végétal adapté aux Projet 213 : Améliorer la qualité physico-chimique, organoleptique et nutritionnelle du grain du riz pluvial contraintes du milieu et aux Projet 214 : Fournir les semences de prébase et former les agents de développement à la production et au exigences des consommateurs contrôle de qualité des semences Alain Ramanantsoanirina

Optimiser la Idée 22 Alain RATNADASS Projet 221 : Etudier la structure et la dynamique des populations de Magnaporthe grisea, agent pathogène de la Dodelys Andriantsimialona riziculture pyriculariose du riz Développer des techniques de pluviale en SCV Projet 222 : Améliorer la résistance variétale du riz à la pyriculariose Alain Ramanantsoanirina protection du riz pluvial contre par une ses agresseurs Projet 223 : Développer des techniques de protection du riz pluvial contre les insectes terricoles, respectueuses Lala Raf arasoa diversification de l'environnement des solutions Idée 23 Jacqueline RAKOTOARISOA Projet 231 : Mettre au point des outils de diagnostic pour l’optimisation de la gestion du riz pluvial dans les Julie Dusserre techniques systèmes SCV Jacqueline Rakotoarisoa Projet 232 : Etudier l’effet de la nutrition azotée sur la production du riz pluvial dans divers systèmes de cultures Optimiser la nutrition minérale du riz pluvial sous SCV Projet 233 : Améliorer la nutrition phosphatée des plantes par la mycorhization dans les systèmes de culture et Berthe Rasoamampionona rizicultures durables sur sols acides Projet 234 : Améliorer la nutrition azotée du riz pluvial par la fixation biologique de l’azote avec les bactéries Robert Randriamiharisoa Azospirillium Thématique 3 Idée 31 Simon RAZAFIMANDIMBY Projet 311 : Favoriser l’accès de l’URP et de ses partenaires à un fonds commun de données par la mise en place Simon Razafimandimby Améliorer et gérer les d’un système d’information multi-disciplinaire Analyser les connaissances utiles à la conditions recherche et la diffusion des d’intégration des innovations RP & SCV innovations riz Idée 32 Simon RAZAFIMANDIMBY Projet 321 : Etudier les possibilités d’intégration des SCV/RP dans les systèmes d’exploitation agricole Simon Razafimandimby Analyser l’adéquation entre pluvial dans les Marie-Hélène Dabat systèmes de innovation, stratégies paysannes Projet 322 : Analyser les conditions d'appropriation des SCV/RP liées à l'environnement économique et politique et environnement politique, production Projet 323 : Analyser les coûts/bénéfices induits dans les systèmes SCV/RP Simon Razafimandimby paysans et dans économique et social la filière riz Idée 33 Marie-Hélène DABAT Projet 331 : Analyser les atouts et contraintes du riz pluvial dans la filière riz Marie-Hélène Dabat m algache Etudier la segmentation des Projet 332 : Analyser la perception de la qualité du riz par les agents de la filière et ses implications en matière de Marie-Hélène Dabat marchés du riz par la qualité sélection et d’organisation des acteurs

2 RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Idée 1.1

Caractériser l’interaction entre les différents systèmes SCV et les populations/dégâts des bio-agresseurs sur le riz pluvial

Table des matières Introduction / Idée 1.1...... 2 Projet N° 1.1.1 : Campagnes 2001-2002 & 2002-2003...... 3 Intitulé...... 3 Chercheurs impliqués ...... 3 Problématique...... 3 Objectifs généraux du projet...... 4 Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003)...... 4 Méthodologie générale ...... 4 Expérimentations 2001-2002...... 4 Expérimentations 2002-2003...... 7 Conclusion et perspectives ...... 11 Projet N° 1.1.2 : Campagne 2002-2003 ...... 12 Intitulé...... 12 Chercheurs impliqués ...... 12 Problématique...... 12 Objectifs généraux du projet...... 13 Objectifs du projet pour la période (2002-2003)...... 13 Méthodologie...... 13 Résultats...... 14 Conclusion et perspectives ...... 17 Conclusion / Idée 1.1 ...... 18 Bibliographie ...... 18 Références (rapports, publications) ...... 18 Littérature citée...... 18 Introduction / Idée 1.1 A Madagascar, la demande croissante en riz et l'augmentation de la pression foncière sur les terres inondées conduit au développement d'une riziculture pluviale sur les versants des collines, qui du fait de la fragilité de l’écosystème, ne permet pas de concilier les objectifs de durabilité et de production, si elle est conduite de façon conventionnelle avec labour. Les systèmes de culture avec semis direct sur couvertures végétales (SCV) ouvrent de nouvelles perspectives à cette riziculture. Mais les effets des systèmes SCV sur les bio-agresseurs du riz sont encore mal connus. Leur meilleure connaissance constitue un domaine prioritaire de recherche, permettant la prise en compte de ces bio-agresseurs de façon concomitante à la conception et la mise au point de ces systèmes (itinéraires techniques, variétés, etc.), de manière à assurer le meilleur compromis entre efficacité vis-à-vis des ravageurs, rentabilité économique et impact environnemental (effets sur les composantes biologiques non cibles et la qualité physico-chimique du milieu). L’idée 1.1 (« Caractériser l’interaction entre les différents systèmes SCV et les populations/dégâts des bio- agresseurs sur le riz pluvial ») qui fait l’objet de ce rapport, relève de la 1ère des 3 grandes thématiques de l’URP SCRiD (intitulée « Déterminer les mécanismes et les conditions de transformation du milieu biophysique par les systèmes SCV »), et recouvre 3 de ses 24 projets de recherche. Elle est animée par Alain Ratnadass. L’approche de "protection intégrée" contre les bio-agresseurs, garante de la durabilité de ces systèmes de culture, est au cœur du Projet « intégrateur » 1.1.1 (« Evaluer l’impact des systèmes de culture avec SCV sur les populations des bio-agresseurs en vue de promouvoir une approche de protection intégrée en riziculture pluviale »). Fortement liée au réseau tropical SCV du CIRAD (et qui passe notamment par le Brésil et le Cameroun) l’URP SCRiD à Madagascar offre à cet égard des terrains particulièrement adaptés pour mener ce type d’études, du fait de contraintes biotiques majeures, de par leur impact dans le pays ou leur portée mondiale, comme les vers blancs/scarabées noirs, le Striga et la pyriculariose du riz. Ce projet a démarré dès la campagne 2001-2002 en s’intéressant essentiellement aux insectes terricoles. Les projets 1.1.2 & 1.1.3, qui correspondent à des projets de thèses sur respectivement les vers blancs et le Striga, sont de ce fait beaucoup plus ciblés. Le premier a démarré avec la campagne 2002-2003, alors que le second ne devrait démarrer effectivement qu’en 2004-2005.

Projet N° 1.1.1 : Campagnes 2001-2002 & 2002-2003

Intitulé

Evaluer l’impact des systèmes de culture avec SCV sur les bio-agresseurs en vue de promouvoir une approche de protection intégrée en riziculture pluviale

Chercheurs impliqués Responsable Alain RATNADASS, Entomologiste CIRAD

Autres chercheurs Charlotte RAZAFINDRAKOTO, Entomologiste FOFIFA Richard RANDRIAMANANTSOA, Entomologiste FOFIFA Dodelys ANDRIANTSIMIALONA, Phytopathologiste FOFIFA* Alain-Paul ANDRIANAIVO, Physiologiste (Striga) FOFIFA* Lala RAFARASOA, Entomologiste Université d'Antananarivo*

Equipe technique Emile RAFAMATANANTSOA, Technicien FOFIFA Robert Shon Victor ANDRIAMASINORO, Technicien FOFIFA

Etudiants Guilhem SOUTOU, 2ème année Agro-Montpellier (récolte 2003) Caroline ATIN, 2ème année BTS LEGTA St-Paul de La Réunion (contre- saison 2003)

Collaborations/Partenariats Appui technique de l'ONG TAFA, en particulier Narcisse MOUSSA & Roger MICHELLON (études réalisées sur les sites "recherche d'accompagnement" d'Andranomanelatra & Ibity, le site de référence d'Ivory et le terroir d'Antsapanimahazo) Appui du Laboratoire de Faunistique et Taxonomie (CIRAD-Amis) pour les identifications d’insectes (particulièrement Henri-Pierre Aberlenc) Appui « conseil » de Johnny BOYER, Lucien SEGUY, Didier THARREAU & Bernard VERCAMBRE (CIRAD-CA)

* : à partir de 2004

Problématique Si les systèmes SCV adaptés depuis une douzaine d’années à Madagascar ont fait la preuve de leur capacité à réduire la dégradation des sols et à améliorer progressivement les productivités agricoles, on connaît en revanche mal l’effet des SCV sur les populations et dégâts de bio-agresseurs du riz, notamment les insectes terricoles (dont Heteronychus spp.), la pyriculariose (Pyricularia grisea) et le Striga. Ainsi, des résultats apparemment contradictoires sur l’effet positif ou négatif des SCV sur les attaques d’insectes terricoles en fonction des sites pourraient s’expliquer par l’extrême diversité de la faune malgache, ajoutée à celle des situations pédo-climatiques des zones de haute et moyenne altitude, et au fait que certains rapports sur l’effet de systèmes SCV sur les attaques de ces insectes sur le riz pluvial ne sont pas suffisamment documentés en termes de types et âges des systèmes sur lesquels les observations ont été faites (Michellon et al. 1998 ; Ramanantsialonina, 1999 ; Michellon et al. 2001 ; Charpentier et al. 2001 ; Dange 2002 ; Vercambre 2001). Si une diminution des attaques de pyriculariose sur le riz pluvial en SCV a été rapporté du Brésil (Séguy et al. 1989 ; 1999), il importe d’expliquer, pour une gestion durable de la maladie, comment, en particulier, les différences importantes de disponibilité de l’azote, en fonction des systèmes, peuvent se traduire par des variations de « quantité de maladie ». Par ailleurs, Striga asiatica constitue l’une des contraintes majeures des cultures céréalières de base (riz et maïs) en culture pluviale stricte dans le Moyen Ouest (Andrianaivo et al. 1998). Si les systèmes SCV qui y sont diffusés par le Projet d’appui à la diffusion des techniques agro-écologiques à Madagascar de l’AFD (« Projet Agroécologie ») représentent la meilleure perspective de contrôle du parasite dans les zones déjà infestées et de prévention dans les zones encore indemnes, les mécanismes mis en jeu (effets d’ombrage, allélopathie, antagonismes, résistance induite, etc.) sont mal connus. Objectifs généraux du projet

ƒ Mise au point de systèmes de culture durables accessibles aux petits agriculteurs, intégrant le riz pluvial, et conduits en SCV. ƒ Compréhension de la dynamique des organismes endogés et épigés dans les agro-écosystèmes, leur fonctionnement et leur évolution. Les hypothèses de recherche du projet sont : 1. Les résultats apparemment contradictoires sur l'effet positif ou négatif des SCV sur les attaques d'insectes terricoles s'expliquent en partie par la variabilité de la composition de l'entomofaune, en fonction de l'altitude et des conditions pédoclimatiques (en liaison avec le Projet 1.1.2). 2. L'environnement créé par les systèmes SCV est favorable à la biodiversité et à l’efficience des auxiliaires animaux phytophages des plantes parasites, et entomophages et entomopathogènes des insectes ravageurs (particulièrement les vers blancs)(en liaison avec les Projets 1.1.2, 1.1.3 & 1.2.2). 3. La nutrition minérale plus équilibrée du riz en peuplement assurée sous systèmes SCV réduit, par trophobiose sa susceptibilité aux bio-agresseurs comme la pyriculariose, le Striga, et certains insectes terricoles (en liaison avec les Projets 2.3.2, 2.3.3, 2.2.2 & 2.1.1). 4. Les couvertures végétales inhibent directement le Striga, selon le cas, par effet d'ombrage, allélopathie, stimulation "suicide" de la germination. (en liaison avec le Projet 1.1.3). 5. A mesure que la « machinerie » SCV s'installe et avec elle les mécanismes d'attraction/répulsion des ravageurs et auxiliaires naturels aboutissant à de nouveaux équilibres biologiques, il est possible de s'affranchir du traitement insecticide des semences du riz pluvial, qui ne serait plus justifié que par son effet "starter"(en liaison avec le Projet 2.2.3).

Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003)

Vérification partielle des hypothèses 1, 2 & 5 : ƒ Mise en évidence du niveau de résistance/sensibilité aux attaques de larves (vers blancs) et/ou adultes de Scarabaeidae de quatre variétés de riz pluvial sous semis direct (Essai EN0102N1). ƒ Evaluation de l’importance du mode de gestion du sol et du traitement de semences sur les attaques d’insectes terricoles (Essai EN0102N4 & EN2 2002-2003). ƒ Caractérisation de la réponse variétale aux attaques d'insectes terricoles de 6 variétés de riz pluvial, sous labour et semis direct (Essai EN1 2002-2003). ƒ Evaluation de l’effet du traitement de semences, de la variété de riz pluvial et du niveau de fumure sur les attaques d'insectes terricoles au lancement des systèmes SCV (Observations sur la matrice PCP d'Andranomanelatra et le terroir TAFA d'Antsapanimahazo). ƒ Evaluation de l’impact des couvertures mortes sur l’abondance et la diversité des populations d’insectes épigés et endogés en riziculture pluviale (Observations en 2001-2002 & 2002-2003 au Lac Alaotra)

Méthodologie générale ƒ Accumulation d'observations d’une part exhaustives sur des dispositifs agronomiques spécifiques de comparaison SCV(1ère génération)/Labour "en équilibre" (t.q. essais IPM d'Andranomanelatra, Ibity & Ivory) ou aménagés sur dispositifs SCV(3ème génération)/Labour "en construction" (t.q. matrice PCP/TAFA ou terroirs TAFA). ƒ Capture de la faune épigée par pièges-bacs (type Barber) et de la faune endogée par échantillonnages de sol (type TSBF) ; notation des attaques d'insectes terricoles sur riz ; mesure de l'incidence de la pyriculariose au stade végétatif et paniculaire ; collecte d'organes infectés par la maladie ; comptage des pieds de Striga et mesure du taux d'infestation du sol par les graines de Striga ; mesure du rendement en grain. ƒ Mesures microclimatologiques & analyses de plantes

Expérimentations 2001-2002

Mise en évidence du niveau de résistance/sensibilité aux attaques d’insectes terricoles de quatre variétés de riz pluvial sous semis direct (Essai EN0102N1) Le premier (Essai EN0102N1) visait à mettre en évidence le niveau de résistance/sensibilité aux attaques de larves (vers blancs) et/ou adultes (scarabées noirs) de Scarabaeidae phytophages, de 4 variétés de riz pluvial en SCV. Il a été mis en place à la Ferme TAFA à Andranomanelatra (Hautes-Terres ; alt. 1628 m ; sol ferrallitique sur dépôts fluvio-lacustres). Les variétés FOFIFA 152, FOFIFA 154, FOFIFA 158 et FOFIFA 134S se caractérisant par des niveaux de résistance aux insectes terricoles "notoires" ou par des différences d'architecture de plante pouvant potentiellement se traduire par des différences dans leur réaction aux attaques des insectes-cibles, ont été semées, sans traitement des semences, sur couverture végétale morte (2 rotations de soja/maïs) le 15/11/01, dans un dispositif en blocs complets randomisés (de Fischer) avec 4 répétitions. En conditions de zéro-labour, la préparation du sol a consisté simplement en un arrachage des mauvaises herbes et repousses. Un paillage complémentaire au "bozaka" a été effectué en cours de culture pour maîtriser l'enherbement. Pour la caractérisation et la quantification de la faune épigée, on a implanté le 30/11/20016 pièges Barber (=pièges- bacs =pitfall traps) par parcelle. Ceux-ci ont été relevés tous les 4-6 jours (resp. les 5, 11, 15, 21 & 27/12/2001), et tous les arthropodes présents dénombrés. Une notation des poquets manquants et autres symptômes d'attaques d'insectes terricoles (sur une échelle de 1 à 5, par ordre croissant de gravité) a été effectuée au tallage. Avant la récolte, le 24/04/2002, on a procédé à une nouvelle notation de l’attaque d’insectes terricoles et à la notation de la verse et de l'incidence de la brunissure des gaines (sur des échelles de 1 à 9). Après la récolte, on a procédé à la pesée des panicules récoltées. Sur les 5 prélèvements, les insectes (avec 1465 captures) ont représenté 80% des effectifs, les autres arthropodes étant les araignées (17% avec 308 captures) et les myriapodes (3% avec 59 captures). Les ordres d'insectes suivants étaient représentés : Orthoptères, Diptères, Dictyoptères, Lépidoptères, Hémiptères, Hyménoptères et Coléoptères. Hormis pour les Orthoptères (hétérométaboles), les individus capturés étaient essentiellement des adultes. Les Coléoptères étaient les plus nombreux, représentant 44% des effectifs, suivis par les Diptères, les Orthoptères et les Hyménoptères. Les Diptères étaient toutefois artificiellement sur-représentés (espèces attirées par les cadavres en décomposition au bout de plusieurs jours de macération). Parmi les Coléoptères, les Scarabeidae représentaient les 2/3 des effectifs, et parmi ceux-ci, près des 2/3 étaient eux-mêmes représentés par les Dynastinae, avec une seule espèce, Hexodon unicolor unicolor. La seconde espèce de Scarabeidae en termes d'abondance (presque 1/3 des effectifs) était un Orphninae (en cours de détermination). On relevait aussi quelques Melolonthinae. Outre les araignées les principaux prédateurs étaient des Coléoptères Carabidae et surtout Cicindellidae, dont une espèce, Hipparidium equestre avec 179 captures représentait 28% des Coléoptères. Les 151 Hyménoptères capturés (dont 21 fourmis) étaient représentés par une grande diversité d'espèces, et devaient probablement compter nombre de prédateurs et parasites, mais ceux-ci n'ont pas fait l'objet d'identifications. Les Hémiptères étaient représentés à 97% par un Réduviidae prédateur, Coranus sp. : 29 captures. Au nombre des Diptères on comptait 18 Heligmonevra madagascariensis, prédateurs de la famille des Asilidae. Au niveau des pourcentages de plants attaqués observés au tallage et à la récolte, les différences entre variétés n'étaient pas significatives. L'incidence de la verse a été nulle sur toutes les parcelles. La variété FOFIFA 134S a été significativement plus atteinte par la brunissure des gaines (note de 6,0) que les autres variétés (note de 2,8). Au niveau du rendement en paddy, les différences entre variétés n'étaient pas significatives. Sur la parcelle de sélection du riz pluvial voisine, où les semences avaient été traitées au Gaucho 45 WS (35% imidaclopride & 10% thirame), les rendements étaient respectivement de 1883, 1668, 1533 & 1375 kg/ha, contre 2300, 1400, 1900 & 1500 kg/ha.

Evaluation de l’importance du mode de gestion du sol et du traitement de semences sur les attaques d’insectes terricoles (Essai EN0102N4) L'essai EN0102N4, dont l'objectif était d'évaluer l’importance du mode de gestion du sol et du traitement de semences sur les attaques d’insectes terricoles, et d'évaluer à long terme l’impact de l’utilisation des produits insecticides sur l’évolution de la macro-faune du sol, a été mis en place sur le site de référence TAFA d'Ivory (Ankazomiriotra : Moyen-Ouest du Vakinankaratra alt. 950 m, sol ferrallitique sur langue basaltique). Le dispositif expérimental était un split-plot à 4 répétitions, avec des parcelles élémentaires de 27 m², et comme traitements 1 variété de riz (B 22), semée après labour sur défriche, et en conditions de semis direct sur couverture morte de mil/sorgho (= précédent cultural, après Mucuna sur jachère). Les traitements principaux (gestion du sol) ont été subdivisés par des traitements de semences : Témoin non traité ; Apron + 50DS (34% furathiocarbe ; 10% métalaxyl & 6% carboxine à 4 g/kg) & Gaucho 45 WS (35% imidaclopride & 10% thirame à 10 g/kg). Le semis du riz a été effectué le 27/12/01. La faune endogée a été caractérisée et quantifiée par échantillonnages de sol, à raison de 3 par parcelle (prélèvement d'une carotte de 20 X 20 cm de profondeur variable, déterminée par celle de la surface de compaction) resp. les 22/01 ; 19/02 ; 20/03 ; 19/04 & 17/07/2002. Le tri et le dénombrement des vers blancs et de la macrofaune ont été faits sur place. Au stade tallage du riz (le 22/01), on a procédé à une notation des poquets manquants et des attaques d'insectes terricoles (sur une échelle de 1 à 5). Après la récolte, on a procédé à la pesée du paddy. D’une manière générale, la densité larvaire des vers blancs observée a été faible pour tous les traitements avec ou sans protection chimique et avec ou sans travail du sol. Cette densité, faible en janvier a toutefois augmenté vers mars-avril (surtout sur les parcelles non traitées) pour diminuer vers juillet. Les attaques ont été plus importantes sur couverture (mil et sorgho) que sur système conventionnel et la protection au Gaucho a été plus efficace que celle à l’Apron + aussi bien sur couverture que sur labour. Les rendements obtenus sur couverture de mil ont tous été plus forts que ceux obtenus sur labour, et à plus forte raison sur couverture de sorgho. Sur labour, les différences entre traitements n’étaient pas significatives, alors qu’elles l’étaient sur couvertures. Le rendement sur couverture de sorgho a été très faible. Les plantes ont souffert dû probablement à un effet allélopathique. On a en outre identifié en 2001-2002 sur riz pluvial, à Ivory, la chenille de foreur de tiges Sesamia calamistis Hmps. (dét. A. Ratnadass & P. Moyal), dont l'incidence était plus importante en SCV qu'en labour. Sur ce site, sur Striga asiatica (Scrophulariaceae), dont l'incidence était au contraire cette année-là plus importante en labour que sur SCV, on a identifié la chenille phytophage Junonia sp., auxiliaire potentiel.

Evaluation de l’impact des couvertures mortes sur l’abondance et la diversité des populations d’insectes épigés et endogés en riziculture pluviale (Observations en 2001- 2002 au Lac Alaotra : CRR FOFIFA du Moyen-Est) Des observations ont été effectuées au cours de la campagne 2001-2002, sur 3 sites d'intervention : Bejofo sur la Rive Ouest (à sol alluvionnaire) et Ambohidava & Amparihitsokatra sur la Rive Est (à sol ferrallitique rouge). Les populations d'insectes y ont été échantillonnées par fauchage (filet-fauchoir) et piège jaune à glu pour la faune épigée, et cylindre pour la faune endogée.

Spéculations Localité Observations Maïs Bejofo Couverture morte = Bozaka Riz FOFIFA 154 Ambohidava Couverture morte = Mololo Riz pluvial 2366 Amparihitsokatra Couverture morte = Bozaka Les trois parcelles sont à la première année de couverture. Pour chaque localité, la parcelle témoin n’a pas été couverte. Les principales couvertures des parcelles sont constituées par des couvertures mortes (pailles de riz ou mololo) ou de graminées (bozaka). Pour chaque localité, des prélèvements, à l’aide d’un cylindre de 20 cm x 20 cm de diamètre ont été effectués, aussi bien dans les parcelles couvertes que les parcelles témoin, pour récolter les insectes du sol, en dessous de la couverture. Les autres insectes ont été capturés par un filet fauchoir et des pièges jaunes à glu. Les résultats sont récapitulés dans les Tableaux 3 & 4 suivants. Il en ressort que les parcelles avec couverture morte hébergent une entomofaune plus abondante et plus diversifiée que les parcelles témoin. En tout 31 espèces d’insectes appartenant à huit ordres ont été récoltées.

Tableau 3. Répartition des insectes récoltés par fauchage selon les différents ordres ORDRES Bejofo Ambohidava Amparihitsokatra (Sol alluvionnaire) ( sol ferrallitique rouge) ( sol ferrallitique rouge) PC* PT* PC PT PC PT Coléoptères 75 40 1790 119 32 8 Hétéroptères 25 88 1372 101 11 4 Homoptères 20 0 0 0 6 5 Diptères 20 37 7 51 9 3 Hyménoptères 3 4 25 61 9 23 Orthoptères 10 7 27 36 14 11 Odonates 11 21 0 2 0 0 Lépidoptères 0 9 0 0 0 0 TOTAUX 140 196 3241 370 81 55 * PC: parcelle couverte - PT: parcelle témoin non couverte

Tableau 4. Récapitulation du nombre d’espèces d’insectes récoltées Méthode de capture Bejofo Ambohidava Amparihitsokatra PC* PT* PC PT PC PT Cylindre 20 5 19 1 8 2 Piège jaune à glu 9 7 0 0 0 0 * PC: parcelle couverte - PT: parcelle témoin non couverte Expérimentations 2002-2003

Caractérisation de la réponse variétale aux attaques d'insectes terricoles de 6 variétés de riz pluvial, sous labour et semis direct (Essai EN1 2002-2003) Des essais de lutte intégrée contre les insectes terricoles ravageurs du riz pluvial ont été implantés (sur les sites d'anciens essais de la recherche d'accompagnement CIRAD-FOFIFA-TAFA, conduits en semis direct depuis 1998 (rotation soja-maïs)) sur la ferme TAFA d'Andranomanelatra (les 5 & 6/11/2002) et sur le site de référence d'Ibity (1540 m, sol ferrallitique sur socle cristallin)(les 12 & 13/11/2002) dans des dispositifs en split-plot/factoriel avec 4 répétitions/site, et pour traitements deux modes de gestion du sol (labour & semis direct sur résidus de soja et crotalaire), six variétés (F 152, F 154, F 133, Exp 933, Exp 206 & Botramaitso), et traitement de semences au Gaucho T 45 WS (35% imidaclopride + 10% thirame) à 5 g/kg comparé au témoin non traité. Les parcelles élémentaire consistaient en 22 lignes de 3,2 m, soit 21 m². Au semis et immédiatement après la récolte, on a implanté sur les deux sites des pièges Barber, au centre géométrique de chaque parcelle, qu'on a relevés une semaine après. Deux fois par mois en moyenne, à partir du semis et jusqu'à la récolte, on a prélevé une carotte de 20 X 20 cm par parcelle, de profondeur variable (déterminée par celle de la surface de compaction). On a trié et dénombré sur place les vers blancs et autres représentants de la macrofaune et acheminé les vers blancs au laboratoire pour détermination et le cas échéant élevage. Au tallage, on a procédé à la notation visuelle de l'attaque par les insectes terricoles, sur une échelle de 1 à 5, en notant séparément les poquets manquants. Les récoltes ont été effectuées du 18/04 au 20/05/03 à Andranomanelatra et du 04/04 au 02/05/03 à Ibity). Après la récolte, on a procédé à la pesée du paddy. A Andranomanelatra et Ibity, les captures aux pièges Barber et les échantillonnages de sol se sont caractérisés par une plus grande abondance et diversité de la macrofaune épigée comme endogée en SCV par rapport au labour, particulièrement en termes de taxons non ravageurs. Ainsi, en décembre on a capturé respectivement 2,6 & 1,6 adultes du Dynastinae détritivore Hexodon unicolor unicolor par piège à Ibity en SCV (témoin & Gaucho), contre 0 sur labour. La cicindèle prédatrice Hipparidium equestre, avec plus d'une capture par piège, était deux fois plus abondante sur SCV que sur labour. A Andranomanelatra, les populations d'H. unicolor étaient 10 fois plus nombreuses : 21 & 16 par piège en SCV (témoin & Gaucho), contre 4 sur labour. Les autres Coléoptères phytophages étaient plus nombreux sur labour que sur SCV. Sur les deux sites, il n'y avait pas de différence nette sur l'ensemble de la période au niveau de l'abondance des vers blancs sur labour et sur SCV, alors que la différence était très nette pour les vers de terre, en faveur du SCV : ainsi, en janvier à Ibity, on observait 12 vers de terre en moyenne par trou, sur parcelles SCV témoin comme sur celles traitées au Gaucho, contre moins de un sur parcelles labourées. A Andranomanelatra, il n'y a pas eu de différences entre labour et SCV au niveau des attaques (a priori du fait d'Heteronychus arator rugifrons). En revanche, le traitement des semences a réduit les attaques selon les deux modes de gestion du sol (notes moyennes à la récolte de 2,2 pour les parcelles témoin, comparé à 1,8 pour les parcelles traitées). A Ibity, les attaques ont été plus fortes sur labour que sur SCV (note moyennes de resp. 2,0 et 1,4 à la récolte). En SCV, il n'y a pas eu de différence entre Témoin et traité, alors qu'en labour, le traitement s'est traduit par une réduction des attaques (note de 2,3, comparé à 1,7). Sur les deux sites, les différences de rendement étaient nettes entre les deux modes de gestion du sol et de protection des semences, en faveur du SCV et de la protection au Gaucho. A Andranomanelatra, le traitement au Gaucho en SCV arrivait en tête avec 3,2 t/ha, suivi du traitement au Gaucho en labour (2,8 t/ha), puis du témoin en SCV (2,6 t/ha), enfin du témoin en labour (1,7 t/ha). A Ibity, les deux traitements SCV arrivaient en tête (3,7 t/ha et 2,4 t/ha respectivement avec et sans protection des semences, comparé à 2,2 t/ha et 1,7 t/ha en labour). En l'absence de protection de semences, la variété Exp.903 surclassait les autres à Ibity, alors qu'elle était dépassée par Exp.206 à Andranomanelatra. Sur les deux sites, selon les deux modes de gestion de sol et de protection des semences, les plus faibles rendements étaient obtenus avec la variété tardive Botramaitso. Outre des attaques de "scarabées noirs", on a observé d'importantes attaques de "vers blancs" (Melolonthinae & Cetoninae).

Evaluation de l’importance du mode de gestion du sol et du traitement de semences sur les attaques d’insectes terricoles (Essai EN2 2002-2003) Cet essai a été semé dans le Moyen-Ouest sur le site TAFA d'Ivory, les 18 & 19/12/02 : variété B 22 avec 2 formules de traitement de semences comparées au témoin (Gaucho T 45WS à 5g/kg et Melia azedarach à 50 g/kg), sur labour sur défriche d'une part, et semis direct sur résidus de mil et sorgho (= précédent cultural, après Mucuna sur jachère) d'autre part., dans un dispositif en split-plot à 3 répétitions, avec des parcelles élémentaires de 22 lignes de 6 m, soit 26,5 m². Après le semis et après la récolte, des pièges Barber ont été implantés au centre géométrique de chaque parcelle, et relevés une semaine après. Deux fois par mois, du tallage à la récolte, on a prélevé une carotte de 20 X 20 cm par parcelle, de profondeur variable (déterminée par celle de la surface de compaction). On a procédé sur place au tri et dénombrement de la macrofaune. Au tallage, on a procédé à la notation visuelle de l'attaque par les insectes terricoles, sur une échelle de 1 à 5, en notant séparément les poquets manquants. Après la récolte (18 au 22/04/03), on a procédé à la pesée des panicules récoltées. Les captures aux pièges Barber et les échantillonnages de sol se sont caractérisés par la rareté de l'entomofaune, resp. épigée et endogée, et les attaques (a priori du fait d'Heteroconus paradoxus) ont été très faibles sans différences entre les traitements. En revanche, les rendements étaient plus élevés en SCV (1,8 t/ha pour le témoin, 2,0 t/ha pour le traitement au M. azedarach, et 2,9 t/ha pour le traitement au Gaucho) que sur labour (1,2 t/ha en moyenne, sans différence entre les 3 traitements). Le précédent mil en SCV s'est révélé comme l'année précédente meilleur que le sorgho, bien que l'effet allélopathique de ce dernier ait été beaucoup moins marqué (probablement du fait d'une pluviométrie plus favorable, ou alors de ce que la teneur en azote organique du sol était supérieure après une année de plus en SCV ?). Au niveau du rendement, la supériorité du traitement au Gaucho, en l'absence d'attaque d'insectes terricoles, pourrait s'expliquer par une protection vis-à-vis de ravageurs secondaires non comptabilisés, ou par un effet "phytotonique" du produit.

Evaluation de l’effet du traitement de semences, de la variété de riz pluvial et du niveau de fumure sur les attaques d'insectes terricoles au lancement des systèmes SCV (Observations sur la matrice PCP d'Andranomanelatra et le terroir TAFA d'Antsapanimahazo)

La matrice PCP d’Andranomanelatra a été mise en place fin 2002, sur une surface totale de 3,2 ha. Il consiste en des systèmes qui ont été choisis en fonction de leurs effets a priori contrastés sur la porosité du sol, et sa teneur en azote et en carbone, en vue d’une étude pluridisciplinaire, à long terme, de leurs performances socio-économiques, des interactions génotype X environnement en relation avec l’adaptation variétale du riz à ces systèmes, de la réduction de l’érosion et de l’émission de gaz à effet de serre, de la restauration et du maintien de la fertilité, et de la réduction de l’incidence des bio-agresseurs. Six rotations annuelles (“//”) basées sur différentes associations culturales (“+” = “simultanées” ; “-” = en dérobée) sont ainsi évaluées, à savoir : o haricot–avoine noire–vesce//riz–vesce (=T) ; o avoine noire– haricot–ray grass//riz (=R1) ; o haricot–éleusine+vesce//riz–vesce (=R2) ; o maïs+brachiaria ruziziensis//riz (=R3) ; o maïs+soja–vesce//riz–vesce (=R4) ; o maïs+ haricot// riz (=Rp). Les systèmes (T) & (R4) sont conduits selon 2 modes de gestion du sol (labour conventionnel et semis direct), et tous les systèmes sauf le (Rp) sont conduits avec 2 niveaux de fumure (fumier de ferme seul et fumier plus fertilisation minérale), ce qui donne un total de 15 « systèmes », en 4 répétitions. On trouve chaque année les deux spéculations de chaque rotation. Le système (Rp), considéré comme un témoin de la pratique paysanne, est conduit seulement en labour. Pour les systèmes (T), (R1), (R2) & (R4), on distingue un premier cycle de culture, s’étalant de novembre à avril et un second cycle de culture, installé soit en succession dérobée avec les cultures de premier cycle (cas de l’avoine- vesce en système T, haricot-ray-grass en R1, haricot-eleusine en R2 et soja-vesce en R4), soit en association dans la même année avec les cultures de premier cycle (cas du maïs/soja du R4 et l’éleusine/vesce de R2). Les systèmes (R1) et (R3) sont dits avec couverture vive permanente annuelle en rotation avec une riziculture sur couverture morte, car se caractérisant par la présence d’une plante de couverture se développant pendant et après le cycle de culture. Dans le cadre du présent projet, on a procédé à une caractérisation de la macrofaune en deux temps : Etat t0, en novembre 2002, selon un maillage en quinconce, et état t'0 en août 2003, comme détaillé ci-après. On a effectué un prélèvement au centre géométrique de toutes les parties non traitées des parcelles (5 m X 10 m), et au centre géométrique de chacune des "petites parcelles" et des sous-parcelles des grandes parcelles (10 m X 10 m), soit 396 trous en tout. Les prélèvements ont été effectués sur une des parois des fosses réalisées pour les prélèvements de l’étude de la densité apparente/séquestration du carbone (IRD). On a délimité sur la paroi en question une zone de 25 cm de large et 25 cm de profondeur, que l'on a découpée en tranches en séparant les horizons : litière, 0-5, 5-10, 10-20 et 20-30 cm. On a procédé au dénombrement et à la pesée de la biomasse par taxon de toute la faune visible à l’œil nu. Dans un premier temps, on a pesé "frais" séparément les différents grands groupes taxonomiques de chaque horizon, puis on les a conservés dans de l’alcool (éthanol 90%), avant de les repeser après évaporation de l'alcool. Les principaux groupes identifiés pour les pesées étaient : Vers de terre, larves & nymphes de Coléoptères, larves & pupes de Diptères, Fourmis, Diplopodes, Chilopodes, Coléoptères adultes et "autres". Dans un second temps (i.e. quand les corrélations entre poids frais et poids après conservation dans l'alcool ont été établies pour les différents groupes taxonomiques), on s'est limité à conserver la macrofaune par grands groupes taxonomiques dans l'alcool, pour pesée ultérieure, après enregistrement des effectifs sur des fiches. Sur cette matrice et sur les terroirs TAFA d'Antsapanimahazo (Michellon et al., 2003), on a également procédé à des notations d'attaques et à la mesure du rendement en grains du riz, sur les parties traitées d'une part, et non traitées d'autre part, aux 3 niveaux de la toposéquence. Sur la matrice PCP d'Andranomanelatra, on n'a pas eu de "résultats" proprement dits, car les systèmes n'étaient pas encore contrastés, sauf au niveau du traitement de semences (2,5 g/kg), et de la fertilisation. Concernant les échantillonnages de macrofaune endogée, certaines identifications et l'analyse des résultats sont en cours. Notamment, en ce qui concerne les stades larvaires de Coléoptères, cette étude est tributaire du Projet 1.1.2. En première analyse, on n'observait, pour les vers blancs, pas de différence entre traités et non traités (en nombre comme en biomasse). On a également observé très peu de vers de terre (à tempérer par l'époque des échantillonnages, tant en 2002 qu'en 2003). Le rendement moyen du riz pluvial était de 1,1 t/ha sur la partie traitée au Gaucho T 45WS (2,5 g/kg) contre 0,2 t/ha sur le témoin. Les attaques étaient principalement le fait d'H. arator rugifrons.

Effet de la protection des semences au Gaucho (2,5 k/kg de semences) sur l'attaque du riz pluvial ("matrice" PCP Andranomanelatra, 2002-2003)

70 60 50 40 30 20 10 Témoin % poquets manquants 0 Tra i t é Fu FM

Fig. 1. Effet de la protection des semences au Gaucho sur l’attaque du riz pluvial (Andranomanelatra, 2002- 2003)

Effe t de la protection du riz pluvial sur le rendement (Gaucho à 2,5 g/kg semences) ("matrice" PCP Andranomanelatra, 2002-2003)

20

15

10

5

rendement (qx/ha) rendement Traité

0 Témoin Fu FM

Fig. 2. Effet de la protection des semences au Gaucho sur le rendement du riz pluvial (Andranomanelatra, 2002-2003)

Sur le terroir TAFA d'Antsapanimahazo, le traitement des semences au Gaucho (2,5 g/kg) a réduit significativement les attaques d'insectes terricoles, sur les variétés de riz FOFIFA 152 & 154, en conditions de paillage et de sol nu, à 2 niveaux de fertilisation, et à trois niveaux de la toposéquence (haut, milieu et bas de pente), et procuré un gain de rendement aussi important que la fertilisation minérale (Fig. 3). Fig.3. Effet du traite me nt de semences (Gaucho 45WS à 2,5 g/kg) sur le rendement du riz pluvial paillé en fonction de la variété et de l'emplacement sur la toposéquence (Antsapanimaha zo, 2002-2003)

1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8 0,6

Rendement (t/ha) 0,4 0,2 Bas de pente 0 Milieu de pente

té Haut de pente n Trai té 2 rai oin F 15 4 T ém 15 F 152 Témoi F 4 T 15 F

Fig. 3. Effet de la protection des semences au Gaucho et de la variété et de l’emplacement sur la toposéquence, sur le rendement du riz pluvial (Antsapanimahazo, 2002-2003)

Evaluation de l’impact des couvertures mortes sur l’abondance et la diversité des populations d’insectes épigés et endogés en riziculture pluviale (Observations en 2002- 2003 au Lac Alaotra : CRR FOFIFA du Moyen-Est)

Pendant la campagne 2002-2003, le même protocole que la campagne 2001–2002 a été suivi. Les essais ont été menés dans deux localités, sur riz pluvial : - A Bekisoa (Ambohidava) - A Ambohitsilaozana Seuls les résultats obtenus dans le site Bekisoa (Ambohidava) sont rapportés ici, suite à un dysfonctionnement dans la réalisation de l’activité dans le site n°2 à Ambohitsilaozana. Plus de la moitié (52 %) des insectes récoltés étaient des Coléoptères (Fig. 4), des Scarabaeidae pour les 2/3, et parmi ceux-ci, près des 2/3 (64%) appartenaient au genre Heteronychus.

Répartition des insectes récoltés dans les différents ordres selon le mode de gestion du sol

200

150

100

50 Sol paillé Nombre d'insectes 0 Sol nu Diptères Coléoptères Homoptères Odonates Heteroptères Orthoptères Hymenoptères

Fig. 4 : Répartition par ordres des insectes récoltés à Bekisoa (Ambohidava, Alaotra) en fonction du selon le mode de gestion du sol

Les parcelles couvertes ont hébergé une faune plus abondante que les parcelles témoin non couvertes, les différences étant particulièrement significatives pour Heteronychus sp., ennemi N°1 de toutes les cultures pluviales dans la région de l’Alaotra (Fig. 5).

Abondance de l'Heteronychus sp sur riz pluvial selon le mode de gestion du sol

80

Nombre 60 d'Heteronychus 40 sp récoltés selon SOL PAILLE les stades 20 SOL NU SOL NU 0 SOL PAILLE Oeufs Larves Adultes

Fig. 5 : Abondance d’Heteronychus sp. selon le mode de gestion du sol

Conclusion et perspectives Les essais n'ont pas fait apparaître de différences variétales dans la réaction du riz aux attaques d’insectes terricoles,. Cela pourrait être à mettre au compte de l'absence d'attaque (EN0102N1), ou de l'hétérogénéité des attaques (EN1 2002-2003 à Ibity), ou le fait qu'elles étaient modérées et dues quasiment aux seuls adultes ("scarabées noirs") sur collets (EN1 2002-2003 à Andranomanelatra), alors que les différences signalées concerneraient plutôt les attaques larvaires ("vers blancs") sur racines. Le traitement des semences au Gaucho, que ce soit en SCV ou en labour, protège surtout contre les attaques précoces de "scarabées noirs" (Essai EN1 2002-2003 à Andranomanelatra et essais spécifiques rapportés sous l’en- tête du Projet 2.2.3), mais quasiment pas contre les attaques plus tardives de "vers blancs" (Essai EN1 2002-2003 à Ibity). A cet égard, la confirmation du statut de ravageur des larves de cétoines relance l'intérêt de mieux gérer la fumure organique. En l'absence d'attaques de "scarabées noirs", le gain de rendement procuré par le Gaucho est plus vraisemblablement dû à un effet phytotonique du produit qu'à une action sur d'autres ravageurs qui n'auraient pas été pris en compte. On note par ailleurs que ce gain est plus important en labour ou au lancement du semis direct (matrice PCP d'Andranomanelatra et terroir d'Antsapanimahazo) que sur "SCV "en équilibre" (EN0102N1 et essai EN1 2002-2003). A cet égard, la différence de précédent entre les traitements labourés et en semis direct à Ivory (Essais EN0102N4 & EN2 2002-2003) ne permet pas de réelle comparaison. Les observations du Lac Alaotra ne concernent d'une part que les populations globales d'insectes (sans réelle distinction entre ravageurs et auxiliaires) et pas les attaques et encore moins les pertes, et d'autre part ne font pas toujours clairement la distinction entre parcelles paillées pour la première année, et celles en SCV depuis plusieurs années. Il est à noter que certains précédents comme le sorgho, bien qu'intéressants de par leur effet sur la macroporosité du sol (Séguy et al. 1999), doivent être gérés avec précaution au niveau sinon effet allélopathique, du moins mobilisation de l'azote en début de cycle (l’effet dépressif pouvant être dû à un rapport C/N beaucoup plus élevé que celui du mil, meilleur précédent pour le riz). Un nouveau dispositif de type « matrice » sera mis en place à Ivory. Tout comme à Andranomanelatra, l’un de ses principaux objectifs sera d’étudier (en liaison avec le Projet 2.2.3) la possibilité d'arrêter le traitement des semences de riz pluvial après un nombre donné de rotations culturales, sur différents systèmes SCV. Les résultats obtenus au Lac Alaotra ont montré que l’entomofaune des parcelles couvertes est plus riche et diversifiée que celle des parcelles dont le sol est laissé à nu. A la prochaine campagne, nous souhaiterions consolider les résultats déjà obtenus. Nous envisagerons également de voir d’autres types de couvertures et d’utiliser des champignons entomopathogènes (en liaison avec le Projet 2.2.3) pour lutter contre les vers blancs dans les parcelles couvertes. Cette option « entomopathogènes » devrait d’ailleurs être privilégiée pour les dégâts causés par les larves de "vers blancs" (par opposition aux adultes de « Scarabées noirs »). Une analyse quantitative de l'intensité de la sporulation des champignons entomopathogènes en fonction des différents types de sol et de leur gestion (existence éventuelle d'une phase saprophytique avec fructification dispersée), et notamment en liaison avec l'activité de la macrofaune, devrait permettre de mieux gérer l'efficacité de la lutte biologique. Projet N° 1.1.2 : Campagne 2002-2003

Intitulé Etude de la bioécologie et de la dynamique des populations d’Heteronychus sp, et Heteroconus sp, et de leurs organismes associés dans la région du Vakinankaratra

Chercheurs impliqués Responsable Richard RANDRIAMANANTSOA, Entomologiste FOFIFA

Autre chercheur Alain RATNADASS, Entomologiste CIRAD

Equipe technique Emile RAFAMATANANTSOA, Technicien FOFIFA Robert Shon Victor ANDRIAMASINORO, Technicien FOFIFA

Etudiant Caroline ATIN, 2ème année BTS LEGTA St-Paul de La Réunion (contre- saison 2003)

Collaborations/Partenariats Appui « conseil » de Mme Olga RALISOA (Université d’Antananarivo), Bernard VERCAMBRE (CIRAD-CA), Frédéric CHIROLEU, Gérard Delvare & Henri-Pierre Aberlenc (CIRAD-AMIS), Mireille Fouillaud (Université de la Réunion)

Problématique A Madagascar, l’exploitation des sols de tanety a connu depuis un certain temps, un essor considérable dû à l’exiguïté des surfaces exploitables sur bas fonds et à la pression démographique. Cependant, cette extension orientée surtout sur des cultures vivrières, dont fait partie la culture du riz pluvial est loin d’être exempte de contraintes, au nombre desquelles les attaques de vers blancs ne sauraient être minimisées. Ces ravageurs appelés différemment selon les régions constituent un facteur majeur de limitation de la production. Depuis plus d’un siècle, les chercheurs et développeurs en agriculture à Madagascar font état de dégâts dus à des insectes de type scarabée (Coleoptera : Scaraboidea) sur diverses cultures (riz, maïs, canne à sucre, prairies .....). La diversité de la faune malgache, avec un taux élevé d’endémisme pour ce type de nuisible polyphage, et l’homogénéité apparente du stade larvaire empêche souvent de reconnaître l’espèce en cause durant toute la durée de son développement qui peut durer plus de 6 mois. Or la diversité des régimes alimentaires laisse supposer que tous n’ont pas le même degré de nuisibilité. Les familles des Dynastidae, Melolonthidae et Aphodidae sont les plus à redouter compte tenu des dégâts qu’ils provoquent sur la culture soit en dilacérant le collet des jeunes plants (attaque des adultes) ou en s’attaquant aux systèmes racinaires des plants (attaque des larves). Heteronychus bituberculattus, H. plebejus et H. arator et Heteroconus sp (Dynastidae) et Hoplochelus marginalis, H. rhizotroides (Melolonthidae) sont les espèces les plus nuisibles aux cultures pluviales et à la canne à sucre. Toutefois, les dégâts causés par les vers blancs sur la culture ne peuvent être attribués à une seule espèce (Randriamanantsoa, 2000). L’impact des Heteronychus sur la culture dépend de la période d’émergence des adultes, seuls observés jusqu’à maintenant à causer des dégâts sur cultures pluviales dans la région du lac Alaotra (Rajaonarison & Rakotoarisoa, 1994). Cependant, chez Heteroychus licas sur canne à sucre au Nigeria et H. arator sur prairie en Nouvelle-Zélande ce sont à la fois les larves L3 et les adultes chez (Walker, 1968). Il est nécessaire d'établir une liaison formelle avec l’adulte, le seul stade reconnu exhaustivement par les faunes dont on dispose (Dechambre, 1986 ; Lacroix, 1989 & 1993), et de donner à l’ensemble des intervenants des clés simples sur les stades larvaires, d'autant que l’extrême diversité des situations pédologiques créée par l’orogénèse des Hauts Plateaux et du Moyen Ouest, ajoutée au climat sub-tropical d'altitude se traduit vraisemblablement par des équilibres biologiques originaux et parfois très différents pour des écarts apparemment faibles. Ceci pourrait expliquer certains résultats apparemment contradictoires sur l'effet positif ou négatif des SCV sur les attaques de ces insectes en fonction des conditions pédoclimatiques (cf. Projet 1.1.1. & (Michellon et al. 1998 ; Ramanantsialonina, 1999 ; Michellon et al. 2001 ; Charpentier et al. 2001 ; Dange 2002). Or on manque justement d'informations sur la bioécologie des ravageurs pour que les différentes méthodes de lutte soient efficaces, particulièrement en ce qui concerne Heteroconus sp, genre endémique à Madagascar, mais dont l’importance économique n’a pas encore été étudiée. Des microorganismes entomopathogènes comme Metarhizium anisopliae et Bacillus popilliae ainsi qu’un protozoaire coelomique ont été retrouvés sur les larves d’Heteronychus sp. (Vercambre et al, 1987 ; Latchoumaya et al, 1988). Objectifs généraux du projet • Connaissance et compréhension de la biologie et de la dynamique des populations de Heteronychus sp et de Heteroconus sp et de leurs organismes associés dans les agrosystèmes malgaches, leur fonctionnement et leur évolution. • Caractérisation et quantification de la macrofaune (prédateurs et parasitoïdes) et la mycoflore (champignons entomopathogènes) utiles, ayant un potentiel pour la lutte biologique contre les principales espèces de vers blancs. • Mise au point d’une méthode d’échantillonnage des vers blancs sur un système conventionnel • Publication de clés de détermination des stades larvaires de vers blancs

Objectifs du projet pour la période (2002-2003) • Connaître les principales espèces de vers blancs et leur répartition spatio-temporelle • Mettre au point une méthode d’échantillonnage des vers blancs sur un système conventionnel.

Méthodologie

Site d’étude Andranomanelatra (1628 m d’altitude) ; Antanikatsaka (1500 m d’altitude) ; Ivory (900 m d’altitude), Ibity (1700 m d’altitude)

Conduite de la culture L’étude a été conduite sur du riz pluvial sur labour. Trois parcelles, de dimension 1 are chacune (10 m x 10 m) ont été considérées. Semis en poquet avec une densité de 6 à 7 graines par poquet, avec un écartement de 20 cm X 20 cm. Pas de traitement insecticide ; fumure normale à la dose de 5 tonnes de fumier par hectare ; 250 kg par hectare de NPK ; Dolomie= 500 kg / ha et apport d’urée en 2 fractions.

Tableau 1. Caractéristiques principales des essais sur les différents sites Localités Variétés utilisées Dates de semis Dates de récolte * Andranomanelatra Fofifa 154 27 Novembre 2002 30 Avril 2003 Antanikatsaka Fofifa 154 30 Novembre 2002 22 Avril 2003 Ibity Fofifa 154 18 Novembre 2002 09 Avril 2003 Ivory B 22 23 Décembre 2002 18 Avril 2003

* Seules les quelques touffes restant des différents prélèvements sont récoltées.

Méthodes de prélèvement Chaque parcelle élémentaire a été divisée en 10 carrés de 1 m2, soit 100 mailles par parcelle élémentaire. Chaque maille comporte 25 poquets de riz. Chaque maille de 1 m2 a été par la suite subdivisée en 10 petites mailles et numérotée correspondant aux différents prélèvements. Chaque prélèvement consiste à faire un trou de 10 cm X 10 cm de côté x 20 cm de profondeur de chaque côté du plant de riz sur la ligne de semi et 10 cm X 10 cm de côté x 20 cm de profondeur sur l’interligne. 3 profondeurs de prélèvement ou horizons ont été pris en compte : 0 – 5 cm, 5 – 10 cm et 10 – 20 cm. Chaque unité de prélèvement a été tirée au hasard.

Observations Les observations ont porté sur la litière et sur chaque carotte de prélèvement dans lesquels ont été dénombrés tous les individus rencontrés. Le triage (séparation de la terre avec les individus) a été fait sur place. Un outil de prélèvement de dimension 10 cm x 10 cm avec les 3 niveaux de profondeur a été utilisé comme unité de prélèvement. La position des prélèvements a été notée sur une feuille de papier ainsi que les mailles de 1 m2 ayant fait l’objet du prélèvement. Pour chaque maille, les poquets correspondant aux positions des touffes de riz ont été notés.

Fréquence des prélèvements Pour chaque site, le prélèvement a été réalisé tous les 15 jours. Pour chaque prélèvement ont été notés l’endroit (position et N°) (sur la ligne de semis et sur l’interligne) : le nombre de vers blancs (œufs, larves et adultes), leur localisation (profondeur) ainsi que le stade de la culture. Résultats

Identification des espèces Dans ce rapport, nous qualifions de « vers blancs », toutes les larves d’espèces des familles Melolonthidae, Dynastidae et Cetonidae, espèces que nous avons observées fréquemment dans nos prélèvements. L’identification des larves de vers blancs pose un grand problème du fait de leur diversité. Pour cela il a fallu dessiner les rasters pour les mettre en relation avec l’adulte à leur émergence. Trois espèces de vers blancs ont pu être ainsi caractérisées par cette méthodologie. Il s’agit surtout des espèces de Melolonthidae : Enaria sp ; Encya sp et Hoplochelus sp. Pour Antanikatsaka la majorité de la population larvaire est composée par Enaria sp. A Ibity, la population larvaire est formée par Encya sp et beaucoup de cétoines, tandis qu’à Andranomanelatra, nous avons observé surtout des adultes d’Heteronychus arator rugifrons (det. A. Ratnadass). Nous n’avons pas obtenu d’adultes dans nos élevages préliminaires au laboratoire. Cette question sera traitée de façon approfondie à partir de la campagne 2003-2004. Pour une différenciation simple entre les diverses larves, celles des Dynastidae se déplacent de façon droite et s’attaquent aux racines des plants tandis que les Melolonthidae se déplacent un peu sur le côté, un peu arqué et dans la plupart des cas, les larves ne sont pas nuisibles. Les larves de cétoines se déplacent sur le dos. Des dégâts de larves de cétoines ont été observés dans nos parcelles de riz pluvial, sur labour. Une attention particulière sera accordée à ces espèces car elles étaient jusqu’à présent considérées comme indifférentes à la culture.

Evolution des larves et adultes dans le temps La population larvaire des vers blancs à Andranomanelatra diminue progressivement de Janvier à fin Mars (fig. 1). Cette population est la plus abondante durant les mois de Janvier-Février. De Mars à Avril très peu de larves ont été observées. Cette population commence à réapparaître toutefois en Mai. Ces générations seraient issues de l’éclosion des œufs pondus en Février-Mars. Des études seront entreprises bien avant le démarrage de la campagne pour recueillir les informations durant la saison sèche (de Mai à Août). La population d’adultes observée est constituée par H arator rugifrons. Malgré la rareté des adultes au niveau des prélèvements, l’allure de la courbe permet de dégager une tendance nette : plus forte abondance de Janvier à Mars, et disparition à partir du mois d’Avril (fig.1). Nos dispositifs de cette campagne n’ont toutefois confirmer complètement ce point, car nous n’avons pas pu mettre nos essais que fin Novembre et que les observations n’ont pu être conduites qu’à partir de Janvier. La présence de cette population d’adultes au champ coïncide toutefois avec les jeunes stades de la culture du riz pluvial (stades levée à fin tallage). Rajaonarison et al. (1992) rapportent que dans la région du Lac Alaotra, le premier vol d’H . bituberculatus s’observe en Octobre avant l’arrivée des premières pluies.

Fig.1 Evolution des larves de vers blancs (toutes espèces confondues) et d’adultes d’H. arator rugifrons en fonction de la date de prélèvement.

Répartition des larves de vers blancs selon la profondeur

1,6 1,4 1,2 1 0,8 0-10 cm 0,6 0,4 10-20 cm Moyenne LaVB/trou 0,2 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Dates de prélèvement

Fig. 2 Nombre moyen de larves de vers blancs par trou selon la profondeur et les dates de prélèvement (Site Andranomanelatra )

Au niveau d’une parcelle voire d’une petite surface de 1 m² , on observe une grande diversité des larves de vers blancs et dans la majorité des cas, elles sont plus abondantes en profondeur (10 – 20 cm) qu’en surface. Au delà de la semelle de labour, située le plus souvent à 20 cm de profondeur dans le cas d’un labour à la charrue, leur présence se fait rare du fait de la zone de compaction. Les différentes espèces peuvent présenter des comportements très différents. En effet dans le cas des Melolonthidae ce sont les larves qui sont les plus nuisibles par rapport aux adultes. Ceci n’est pas le cas pour les Dynastidae où ce sont les adultes qui causent les dégâts. Donc la culture est soumise à différentes formes d’attaques. Même si elle échappe à une attaque larvaire, qui se produit au niveau des racines, elle peut être détruite par des adultes attaquant au niveau du collet, et dont l’infestation peut provenir de l’extérieur de la parcelle.

0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 p(-1) 0,3 p(0) 0,2 p(1) Moyenne LaVB/trou Moyenne 0,1 0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 Dates de prélèvement

Fig.3 Nombre moyen de larves de vers blancs par trou selon l’absence et/ou la présence de plants de riz et selon les dates de prélèvement Site Andranomanelatra [ p(-1)= poquets avec plants existants mais détruit ; p(0)= pas de plants en interligne ; p(1)= poquets avec plants existants].

Cette étude préliminaire nous a permis d’observer que les larves des vers blancs sont plus concentrées au niveau des emplacements des poquets de riz même si ces dernières sont détruits après leurs attaques. Ce comportement peut être lié à leur régime alimentaire, la plupart du temps constituée par de la matière organique. Par ailleurs, nous avons remarqué que la densité des larves diminue en fonction du temps pour toutes espèces et stades larvaires confondus.

Répartition spatiale des larves de vers blancs au sein d’une maille de prélèvement (cas d’Antanikatsaka).

La fig. 4 représente la répartition des larves de vers blancs sur une maille. En effet chaque courbe traduit la densité larvaire. Plus une courbe est située au centre par rapport aux autres, plus la densité larvaire est élevée et inversement. Les analyses réalisées au niveau des horizons de prélèvement ont montré que la densité larvaire augmente en fonction de la profondeur. Elle est la plus élevée à 10 – 20 cm de profondeur, significativement différente au seuil de 5%. Par ailleurs, la plupart des larves sont observées près des plants de riz et/ou dans les emplacements des poquets même en absence de plants de riz. Ces résultats montrent que dans le cas qui nous intéresse, où la majeure partie des larves appartiennent au genre Enaria sp, les larves se groupent plus fréquemment près des racines des plants de riz ou dans la partie où il y a beaucoup plus de matière organique (emplacement des poquets de riz). Pour cette espèce, c’est la larve qui cause surtout des dégâts aux plants de riz en s’attaquant à leurs racines.

Fig. 4 Répartition des larves de vers blancs au niveau de l’ensemble des trous d’une maille (Les points O et M indiquent la position des poquets avec les plants de riz (O correspondant à un plant existant et M= plant disparu dû aux attaques) Conclusion et perspectives Les études entreprises au cours de cette campagne ne sont qu’à leur première année. Toutefois, les observations portant sur les différents sites nous ont permis de recueillir des informations sur la diversité des larves même au sein d’une parcelle et de connaître en partie les espèces existantes. Par ailleurs, la culture n’est pas épargnée par les attaques des vers blancs et adultes d’Heteronychus sp du stade levée des plants jusqu’à la maturité. En effet, si les attaques aux jeunes plants sont surtout dus aux adultes d’Heteronychus sp, celles qui surviennent plus tardivement (stade fin tallage à maturité de la culture) sont causées en majeure partie par des larves de Melolonthidae et/ou de cétoines provoquant un dépérissement des plants dus aux dégâts racinaires.

Conclusion / Idée 1.1

La campagne 2001-2002 a été marquée par une profonde crise socio-économique à Madagascar, qui a affecté la réalisation des activités prévues, et justifié la combinaison des rapports d’activités des deux campagnes 2001-2002 et 2002-2003. Des résultats significatifs ont déjà été obtenus concernant les insectes terricoles. Les dispositifs de recherche en place devraient également permettrent des observations sur l’incidence de la pyriculariose. Une étude particulière sur le jeu de la trophobiose dans la résistance du riz à la pyriculariose démarrera en 2003-2004 (Séguy, 2003). La campagne 2002-2003 a aussi correspondu à la période d'affectation du chercheur responsable de la recherche sur le Striga à l'URP/SCRiD. Ses premières interventions se sont limitées à des observations exploratoires qui ont permis de prendre connaissance de l'organisation du travail au sein de l'URP/SCRiD et de visiter les sites et matrices de travail. Il est projeté pour les campagnes suivantes d'effectuer différents prélèvements de sol afin de déterminer les degrés d'infestation du sol au niveau des parcelles préexistantes avant la campagne culturale et dans un second lieu, d'évaluer les taux d'infestation des cultures mise en place en fonction des objectifs spécifiques des essais de l'URP (agronomie, sélection et protection intégrée). En fonction du budget disponible et de l'acquisition du matériel de base pour la conduite des travaux en laboratoire au temps opportun, des études spécifiques pourront parallèlement être lancées dans le cadre d’un projet de thèse (Projet 1.1.3).

Bibliographie

Références (rapports, publications) Randriamanantsoa, R. & Ratnadass, A. 2002. Rapport de mission au Lac Alaotra (3-6 août 2002). 3 p. Atin, C. 2003. L’amélioration et la protection des systèmes de cultures durables à base de cultures vivrières et de riz pluvial, Dossier MIL DAOI (Développement Agricole dans l’Océan Indien), BTS Gestion et Maîtrise de l’eau, Session 2002-2004, Legta Emile Boyer de La Giroday, Saint-Paul, La Réunion. 30 p.

Littérature citée Andrianaivo, A.P., Kachelriess, S., Kroschel, J., Zehrer, W. 1998. Biologie et Gestion du Striga à Madagascar. FOFIFA, DPV, GTZ, Antananarivo, Madagascar. Charpentier, H., Razanamparany, C., Rasoloarimanana, D. & Rakotonarivo, B. 2001. Projet de diffusion de systèmes de gestion agrobiologique des sols et des systèmes cultivés à Madagascar. Rapport de campagne 2000/2001 et Synthèse des 3 années du projet. TAFA (ANAE-CIRAD-TAFA/AFD). Dange, G. 2002. Diffusion des techniques de semis direct sur couverture végétale au Lac Alaotra Madagascar. Rapport pour la campagne de saison 2001-2002 en semis direct. BRL/CIRAD. Dechambre, R.P., 1986. Insectes Coléoptères Dynastidae. Faune de Madagascar 65. MNHN, Paris. 215 p. Eveno, M.E. 2000. Effets allélopathiques d’une couverture d’avoine et leurs impacts sur la macrofaune du sol. Mémoire de Diplôme d’études doctorales, UPMC & IRD, Paris, & CIRAD-CA, Ile de la Réunion. 114 p. Lacroix, M. 1989. Insectes Coléoptères Melolonthidae. Faune de Madagascar 73 (1). MNHN, Paris. 302 p. Lacroix, M. 1993. Insectes Coléoptères Melolonthidae. Faune de Madagascar 73 (2). MNHN, Paris. 875 p. Latchoumaya, M., Morel, G. & Rasamimanane, H. 1988. Mission d’étude sur les vers blancs à Madagascar (17 mai au 31 mai 1988). Pré-rapport. FOFIFA-Université de la Réunion-IRAT. 8 p. Michellon, R., Randriamanantsoa, R., Razanamparany, C., Rasoloarimanana, D. & Moussa, N. 1998. Evolution de la faune du sol selon sa gestion : Protection des plantes par traitement des semences. Rapport TAFA/CIRAD/FOFIFA. 19 p. Michellon, R., Moussa, N., Rakotoniaina, F. Razanamparany, C. & Randriamanantsoa, R. 2001. Influence du traitement des semences et de la date de semis sur la production du riz pluvial en fonction du mode de gestion du sol sur les Hautes Terres. Rapport TAFA/CIRAD/FOFIFA. 19 p. Michellon, R., Razanamparany, C., Moussa, N., Farahanitriniaina, J.C., Andrianasolo, H., Ravelomanarivo, A.E., Razakamanantoarina, R., Rakotonianina, F., Rakotovazaha, L., Randrianaivo, S., 2003. Rapport de mise en place 2002-2003. ONG TAFA, Antsirabe. Rajaonarison, H. J. , & Rakotoarisoa, D. 1994. Bionomie et contrôle des Heteronychus arator, H. bituberculatus et H. plebejus (Coleo. Scarabaeidae : Dynastinae). 45p. Ramanantsialonina, H.M. 1999. Evolution de la faune et des dégâts aux cultures en fonction du mode de gestion des sols. Mémoire d'ingéniorat en agronomie ESSA (Université d'Antananarivo). CIRAD/FOFIFA/TAFA. 89 p. + annexes. Randriamanantsoa, R. 2000. Rapport d’activité campagne 1998-99. 23 p. Séguy, L. 2003. Rapport de mission à Madagascar, du 19 mars au 7 avril 2003. 31 p. Séguy, L., Bouzinac, S. & Pacheco, A. 1989. Les principaux facteurs qui conditionnent la productivité du riz pluvial et sa sensibilité à la pyriculariose sur sols rouges ferrallitiques d’altitude, Goiana, Centre-Ouest brésilien. Document interne IRAT-CIRAD, Montpellier, France, 41 p. Séguy L, Bouzinac S, Maronezzi AC. 1999. Semis direct et résistance des cultures aux maladies. Potafos Informaçoes agronômicas (Piracicaba, Saô Paulo, Brazil) 88: 1-3. Vercambre, B. 2001. Formation et programmation sur les problèmes de vers blancs à Madagascar (du 4 au 13.11.2001). 13 p. + 12 Annexes. Vercambre, B., Robert, P.H. & Randrianandrianina, L. 1987. Rapport de mission à Madagascar concernant le problème des vers blancs (10 au 24 mars 1987). Walker, P.T. 1968. Heteronychus white grubs on sugar-cane and other crops. Pest articles and news summaries 14:55-68. RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Idée 1.2 Evaluer la transformation du milieu bio-physique selon différents modes de gestion des sols

Table des matières Introduction / Idée 1.2 ...... 2 Projet N° 1.2.1 : Campagne 2002-2003...... 3 Intitulé...... 3 Chercheurs impliqués ...... 3 Problématique...... 3 Objectifs généraux du projet...... 3 Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année)...... 4 Matériels et méthodes...... 4 Résultats 2002-2003...... 5 Conclusions et perspectives...... 9 Références bibliographiques...... 10 Projet N° 1.2.2 : Campagne 2002-2003...... 11 Intitulé...... 11 Chercheurs impliqués ...... 11 Problématique...... 11 Objectifs généraux du projet...... 12 Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année)...... 12 Méthodologie ...... 12 Résultats 2002-2003...... 13 Conclusions et perspectives...... 15 Références bibliographiques...... 16 Projet N° 1.2.3 : Campagne 2002-2003...... 17 Intitulé...... 17 Chercheurs impliqués ...... 17 Problématique...... 17 Objectifs généraux du projet...... 17 Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année)...... 17 Matériels et méthodes...... 17 Résultats 2002-2003...... 18 Conclusions et perspectives...... 24 Activité ex-AGR8 : Campagne 2002-2003...... 25 Intitulé...... 25 Chercheurs impliqués ...... 25 Objectifs généraux du projet...... 25 Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année)...... 25 Méthodologie ...... 25 Résultats 2002-03...... 25 Conclusions et perspectives...... 26

1

Introduction / Idée 1.2 Introduites à Madagascar depuis 1990, les techniques « système de cultures sur couverture végétal (SCV)» ont été adaptées à un certain nombre de régions agroécologiques de l’île et constituent, de ce fait, un palliatif protecteur de l’environnement et intéressante pour les agriculteurs qui n’ont pas les moyens d’augmenter la productivité de leur sol avec les techniques recommandées habituellement (forte dose d’engrais, amendement calco-magnésien, etc). Certes, après 2 ou 3 années de bonne conduite, les techniques SCV ont permis de mieux protéger le « capital » sol contre différentes formes de sa dégradation tout en assurant une bonne productivité. Tout se passe alors comme si le milieu biophysique avait subi sous l’effet des techniques SCV un important changement/transformation dans le sens d’une meilleure protection sous différents aspects et d’une meilleure productivité. La détermination des mécanismes et des conditions de transformation de ce milieu biophysique selon différentes modes de gestion des sols (dont les SCV), constitue une thématique de recherche prioritaire pour l’URP-SCRiD, en vue de mieux les comprendre et les utiliser. L’idée 1.2 (intitulée « Evaluer la transformation du milieu biophysique selon différents modes de gestion des sols » et animée par Razakamiaramanana) relève de cette première thématique. Elle comprenait trois activités qui depuis été érigées en projets de recherche et une quatrième qui n’a pas été poursuivie par la suite. Le présent rapport porte sur ces quatre projets/activités.

2

Projet N° 1.2.1 : Campagne 2002-2003

Intitulé

Evolutions des caractéristiques physiques et chimiques du sol sous SCV vs. labour

Chercheurs impliqués Responsable RAZAKAMIARAMANANA, Agronome FOFIFA

Autres chercheurs Bertrand MULLER, Agronome CIRAD

Etudiants Herizo RAKOTONIANINA, dernière année ESSA (Oct 02-Juil 03) David FERRAT, 1ère année BTS Technologie Végétale, Lycée Agropolis (Montpellier) (Avr-Mai 03)

Problématique L’adaptation des techniques dites «Systèmes de Cultures sur couverture végétale » (ou « SCV ») depuis plus d’une dizaine d’années à Madagascar a montré des résultats satisfaisants tant sur la lutte contre la dégradation des sols que sur l’amélioration progressive des productivités agricoles. Les mécanismes principaux expliquant ces résultats sont la limitation des ruissellements, qui met plus d'eau à disposition des cultures, et surtout en parallèle la quasi-suppression des phénomènes d'érosion qui contribue à maintenir les conditions de fertilité sur les court (pas de perte en fumure), moyen et long termes (maintien de la couche de surface qui accumule la matière organique). Si les effets "protecteurs" des couvertures sont primordiaux pour expliquer ces phénomènes, les caractéristiques du sol (porosité, infiltrabilité, résistance à l'érosion) interviennent également. S'y ajoutent des interactions diverses et positives avec la macrofaune et la microflore du sol, favorisées par l'absence de labour perturbateur et la protection du sol en surface (réduction des variations de températures). Par contre sous les fortes pluviométries des hautes terres on peut craindre des lixiviations accentuées des profils du fait des plus grandes quantités d'eau infiltrées, et également des situations d'engorgement avec les sols ferrallitiques lourds qui sont prédominants (cf. Tableau 1). En terme de "système de cultures" la parade aux pertes par lixiviation consiste en la mise en place d'une 2nde et/ou 3iè me culture en association (couverture vive), succession ou dérobée qui se développera en partie en saison sèche en asséchant les profils et en contribuant ainsi à remonter des éléments lixiviés dans sa biomasse racinaire ou aérienne, et donc à les recycler. Quant aux engorgements, pour les limiter en absence de ruissellement, il faut améliorer la macroporosité sur la plus grande profondeur possible, et éviter la création d'un horizon compacté et/ou d'accumulation, tel qu'il peut s'en créer sous labour, qui induit une discontinuité forte des conductivités hydrauliques. Ces objectifs sont en principe obtenus par les activités racinaires et biologiques (macrofaune)(sous réserve que la situation de départ ne soit pas trop compactée, auquel cas un labour initial s'impose). Si ces mécanismes commencent à être connus dans leurs grandes lignes, on manque cependant d’informations quantifiées suivies relatives à différents systèmes et situations permettant non seulement de décrire (caractériser) et comprendre les évolutions des profils culturaux sous ces systèmes, en comparaison aux systèmes traditionnels, mais aussi d'en tirer des informations utiles au niveau opérationnel, comme par exemple des indicateurs d'état des milieux révélateurs des fonctionnements des systèmes, ou pouvant aider à prendre des décisions concernant des pratiques ou des choix de systèmes. Par ailleurs la connaissance d'un certain nombre de paramètres physiques ou chimiques est en soit nécessaire pour expliquer précisément (scientifiquement) divers fonctionnements, phénomènes et performances: ainsi par exemple, pour établir des bilans hydriques, azotés et minéraux faut-il connaître les caractéristiques hydriques des sols (réserve utile), ses densités apparentes (pour avoir les stocks), les évolutions des teneurs, etc. En ce sens l'étude des caractéristiques physiques (y compris hydriques et hydrodynamiques) et/ou chimiques des profils est bien souvent une composante indispensable à d'autres recherches.

Objectifs généraux du projet Etudier les évolutions des propriétés physiques (dont hydriques et hydrodynamiques) et chimiques des sols sous différents systèmes SCV et labour sous différentes situations, pour en tirer des informations concernant les fonctionnements des systèmes et leurs interactions avec le milieu, soit donc pour comprendre les évolutions parallèles des caractéristiques des sols et des performances des systèmes. Plus précisément on cherchera à répondre aux questions de recherche suivantes: • Quels sont les systèmes les plus performants pour maintenir ou améliorer les conditions physiques du sol ? 3 • Quels sont les déterminants "sol" des ruissellements et érosions? • Peut-on caractériser les risques d'engorgement? • Comment évoluent les caractéristiques physiques au cours du temps : sur le court terme en labour, et sur le moyen et long terme en SCV ? Peut-on caractériser (modéliser) ces évolutions? • De même quels sont les systèmes sous lesquels on observe des évolutions favorables des caractéristiques chimiques, en particulier des teneurs en bases échangeables? • Comment évoluent les caractéristiques chimiques au cours du temps? Quelles sont les dynamiques et bilans pour certaines d'entre elles? • Quels indicateurs d'état des milieux utiliser pour caractériser des situations, des fonctionnements des systèmes, pour prendre des décisions concernant des pratiques ou des systèmes, pour appuyer les réflexions et la mise au point des systèmes SCV et leur diffusion? Dans le cadre du projet on pourra également être appelé à intervenir dans la caractérisation de telle ou telle situation en appui et à la demande d'une autre thématique.

Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année) La première saison (2002-03) a été conditionnée par des collaborations avec d'autres thématiques dans le souci de perturber le moins possible les dispositifs existants, en particulier ceux de l'ONG TAFA. • Commencer l'étude des propriétés physiques pour un certain nombre de systèmes et situations en parallèle et complément d'autres interventions. • Réaliser des campagnes de prélèvements d’échantillons de sol pour analyses chimiques au labo de façon à pouvoir caractériser des profils sous différents systèmes et situations: - A la demande de TAFA sous un grand nombre de systèmes et situations; - Sur la matrice PCP de façon à pouvoir établir les états initiaux.

Matériels et méthodes a) Etudes des caractéristiques physiques Nos interventions ont été complémentaires de celles du projet FFEM séquestration du carbone IRD-CIRAD (cf. activité A11). Les situations et systèmes retenus ont été dictés par les types de systèmes de cultures (labour, semis direct sur résidus, semis direct en couverture vive), et les configurations statistiques des dispositifs. Les études ont été réalisées à Andranomanelatra et à Bemasoandro, sur un sol ferrallitique dessaturé acide développé sur substrat fluvio-lacustre avec présence plus ou moins forte de matériaux d'origine volcanique : présence faible à déterminer à Andranomanelatra ; horizons de cinérites à Bemasoandro, provenant de cendres. Ce sol ferrallittique sur substrats fluvio- lacustre est prépondérant dans la zone. Il est considéré comme de bonne fertilité parmi les sols ferrallitiques. Systèmes considérés sur la matrice de la ferme TAFA d'Andranomanelatra: Parcelles de 10 années. - succession Maïs-Maïs sur couverture permanente de Desmodium « MMD » - rotation annuelle Haricot-Soja sur couverture permanente de Kikuyu : « HSK » - rotation Maïs-Soja en SCV (couverture morte de résidus) : « MS SD » - rotation Maïs-Soja en labour « MS LB » Avec 2 modalités de fumure étudiées: F1 (fumier seul) et F2 (fumier+fumure minérale recommandée). 3 répétitions possibles de chaque système pour chaque fumure. Systèmes considérés sur le dispositif "fréquence écobuage" CIRAD-FOFIFA-TAFA de Bemasoandro: Parcelles de 6 années. - RS SD : rotation Riz-Soja en semis direct, la couverture étant assurée par les résidus ; - RS LB : la même rotation en labour ; - MP SD : rotation maïs-pomme de terre en semis direct, couverture par les résidus; - MP LB : la même rotation en labour. Idem : F1 et F2. De même 3 répétitions possibles. On peut distinguer 3 campagnes de mesures pour la saison écoulée, plus des observations: 1. Campagne générale de mesures couplées de densités apparentes et de pénétrométrie sur tous les systèmes jusqu’à 40 cm de profondeur (commune avec le projet FFEM) ; dans le cadre du projet FFEM les teneurs en carbone et azote seront déterminées sur les échantillons prélevés au cylindre, ainsi que des tests de résistance des agrégats. 2. Prélèvements de mottes en surface (0-5 cm) sur les 4 systèmes d’Andranomanelatra pour étude de la distribution de la porosité par porosimétrie au mercure au laboratoire MOST-CIRAD à Montpellier (également commune avec FFEM). 3. Prélèvements non remaniés au cylindre (et quelques prélèvements remaniés), sur profils complets (80 cm / 130 cm) sur traitements maïs-soja SCV et labour à Andranomanelatra, pour détermination des caractéristiques de rétention en eau (courbes pF), conductivités (Ksat), densités sèches et apparentes, au laboratoire MOST. 4 profils étudiés: 2 sur MS SD (2 parcelles; 1 fosse/parcelle) et 2 sur MS LB (idem).

4 4. Observation de profils culturaux: consistance et état de surface. Ces prélèvements/observations ont été réalisés en fin de saison. La campagne générale d'étude des densités apparentes et teneurs en carbone et azote réalisée dans le cadre du projet FFEM C a également porté sur d'autres sites sur les mêmes systèmes qu'à Bemasoandro : - à Betafo, en sol volcanique type andosol, beaucoup plus fertile: sur MP et RS en SD et LB; - à Ibity, en sol ferrallitique développé sur substrat cristallin, très pauvre: sur MP LB et SD. Nous n'en présenterons pas ici les résultats qui d'ailleurs ne sont pas tous encore disponibles. Une campagne de mesure de densités sur 0-40 cm a également été réalisée à l'inter-saison sur la matrice PCP dans le cadre du projet FFEM : mesures systématiques au centre de chaque parcelle et/ou sous-parcelle de 100 m2 (10 m x 10 m), pour détermination des densités apparentes, teneurs en carbone et azote. b) Etudes des caractéristiques chimiques Une grande campagne de prélèvements pour caractérisation des profils a été réalisée à la demande de TAFA sur leurs dispositifs ainsi que sur les dispositifs "écobuage" CIRAD-FOFIFA-TAFA à l'inter-saison. Les échantillons ont été prélevés à la tarière dans les strates 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40, 40-60 et 60-80 cm. 4 sites de prélèvements par parcelle, puis mélange des échantillons par strate pour obtenir un composite pour chaque strate pour chaque parcelle. Pour les parcelles écobuées une seule fois dans le passé on a distingué les rangs des inter-rangs jusqu'à 40 cm. Les prélèvements jusqu'à 40 cm ont été réalisés au cylindre de façon à déterminer les densités apparentes sous les rangs et inter-rangs (4 répétitions par parcelle sous les rangs et les inter-rangs). Par ailleurs des prélèvements pour caractérisation des profils initiaux ont été effectués sur 50% des parcelles de la matrice PCP (celles devant être cultivées en riz lors de la campagne 2003-04) avant le début de la campagne.

Résultats 2002-2003 a) Campagne de profils de densités apparentes 0-40 cm D’une manière générale, les densités apparentes sont faibles. Entre 0-5cm pour la rotation Maïs–Soja (Figures 1) les densités apparentes sur labour sont significativement supérieures (à 10%) à celles sur semis direct. Sinon il n'y a pas de différence entre labour et semis direct. On peut juste noter que pour le système Maïs-Maïs sur couverture permanente de Desmodium « MMD », le sol présente des densités apparentes globalement plus faibles que les autres systèmes (Figures 1) jusqu'à 20 cm. Ceci est peut-être à relier à l’activité racinaire engendrant plus de matières organiques sous SD. Au delà de 20 cm il n'y a aucune tendance. Enfin, il n’y a pas d’effet fumure sur les densités apparentes à Andranomanelatra.

Figures 1 : densités apparentes Andranomanelatra (exemples de profils)

Densités apparentes Andrano F1 Densités apparentes Andrano F2 densités (-) densités (-) 0,70 0, 80 0,90 1, 00 1,10 0,70 0, 80 0,90 1, 00 1,10 0 0 5 HSK SD F1 5 HSK SD F2 10 MMD SD F1 10 MMD SD F2 15 MS LB F1 15 MS LB F2 MS SD F1 MS SD F2 20 20 25 25 profondeurs (cm) 30 profondeurs (cm) 30 35 35 40 40

Pour Bemasoandro on note (Figures 2) qu'avec la rotation riz-soja les densités sont plus élevées en SD qu'en labour, particulièrement avec F1, alors qu'avec la rotation maïs-pomme de terre c'est l'inverse: densités plus faibles en semis direct. Sous labour les densités avec riz-soja sont d'ailleurs plus faibles que celles de maïs-PdT, alors que en SD c'est maïs-PdT qui montre des densités légèrement plus faibles que celles de RS. La fumure a un petit effet en riz-soja, et pas avec maïs-PdT. Le système RS en SD avec F1 apparaît comme le moins performant. Mais quoi qu'il en soit les différences sont faibles et non significatives en général.

5 Figures 2 : densités apparentes Bemasoandro (exemples de profils)

Densités apparentes Bemaso LB Densités apparentes Bemaso SD densités (-) densités (-) 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 0,70 0,80 0, 90 1,00 1,10 0 0 5 MP LB F1 5 MP SD F1 10 RS LB F1 10 RS SD F1 15 MP LB F2 15 MP SD F2 RS LB F2 RS SD F2 20 20 25 25

profondeurs (cm) 30 profondeurs (cm) 30 35 35 40 40 b) Profils complets de densités apparentes sur fosses à Andranomanelatra Comme l'ensemble des résultats obtenus sur 0-40 cm conduisait à le penser, il n'y a pas de différence due aux systèmes (labour vs SD) au delà de 40 cm (Figures 3). Par contre les profils de densités peuvent différer en fonction d'hétérogénéités naturelles du sol. Figures 3 : densités apparentes profils complets Andranomanelatra

Densités fosses Andrano MS F2 - cyl. 259cc densités (-) densités apparentes Andranomanelatra - 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 MS F2 SD a - comparaison mesures 0 densités apparentes (-) 0,60,70,80,91,01,11,2 20 0 40 LB fosse 1 LB fosse 2 fosse cyl. pF Ksat 60 100 cc SD fosse 1 -10 fosse cyl. 259 cc 80 SD fosse 2

100 -20 FFEM 4 coins 120 profondeurs (cm) profondeurs 140 profondeurs (cm) -30 160 180 -40 200 c) Etudes des porosités La porosité totale (p) représente l'ensemble des pores, soit l'espace poral, dans lequels circulent l'air et l'eau (on est "à saturation" lorsqu'elle est pleine d'eau). Ses caractéristiques, c'est-à-dire la distribution des pores selon leur taille (diamètre), induisent les caractéristiques de rétention (courbes pF, réserve utile) et de circulation (conductivités hydrauliques) de l'eau. Nous n’avons pour l'instant que des résultats partiels relatifs à MS Sd et MS Lb. On présente en figure 5 les premiers spectres poraux obtenus. Figures 5 : premiers spectres poraux et répartition de la porosité (porosimétrie mercure)

Spectres poraux (pores > 0,0006µm) répartition de la porosité 0,30 0,25 0,30 0,20 0,25 0,15 0,20 0,10 0,15 0,05 0,10 cm3/g/µm dV/dlogD 0,05 0,00 porosité (cm 3/cm 3) 0,00 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 0.1 - 0.006µm 0.1-10µm 10-400µm Diamètre équivalent de pores µm classes de diamètres des pores MS LB F2 a MS L B F2 b MS SD F2 a MS SD F2 b MS LB F2 a MS LB F2 b MS SD F2 a MS SD F2 b

6 Les spectres poraux montrent une distribution de type bimodal, les deux pics correspondant à des diamètres moyens de l’ordre de 70µm (de 10µm à 100µm, correspond en partie à de la mésoporosité - eau à drainage lent - et surtout de la macroporosité - eau à drainage très rapide), et 0,01µm (microporosité ; eau trop fortement retenue pour être consommée). L’eau utilisable par les plantes est retenue dans le sol principalement par les pores de 0,2µm à 10µm, et également par ceux de 10 à 50µm (drainage lent). On ne peut différencier les échantillons mais on note que sur la gamme correspondant à l'eau utilisable les échantillons des traitements labour ont des porosités légèrement plus élevées. La répartition de la porosité totale est donnée aux figures 6. Figures 6 : répartition et distribution de la porosité

répartition de la porosité distribution de la porosité

0,30 40,0 0,25 0,20 30,0 0,15 20,0 0,10 porosité 0,05 10,0 por osité (cm 3/cm3) 0,00 pour centage de la 0,0 <0.006µm 0.1- 0.1-10µm 10-400µm >400µm <0.006µm 0.1- 0.1-10µm 10-400µm >400µm (estimée) 0.006µm (estimée) 0.006µm classes de diamètres des pores classes de diamètres des pores MS LB F2 a MS LB F2 b MS SD F2 a MS SD F2 b MS LB F2 a MS LB F2 b MS SD F2 a MS SD F2 b

On ne peut différencier les échantillons mais sur la gamme correspondant à l'eau utilisable (0,2-50µm) les échantillons labour ont des porosités très légèrement supérieures. d) Caractéristiques de rétention : courbes pF et réserves utiles Les courbes pF relatives aux horizons de surface (Figures 7) indiquent une homogénéité en semis direct sur 0-20 cm alors qu'en labour on a semble-t-il une différence : 0-5 et 5-10 semblables, et différents des autres. Les différences entre labour et semis direct (non montrées ici) sont faibles, et n'induisent pas de différence de rétention en eau (Figures 8). Figures 7 : courbes pF horizons de surface

courbes pF - fosses MS SD a Andrano courbe s pF - fos se s MS LB a Andrano SD a 0-5 LB a 0-5 70 SD a 5-10 70 LB a 5-10 60 60 SD a 10-20 LB a 10-20 50 50 SD a 20-30 LB a 20-30 40 40 hum idités 30 humidités 30 volumique(%) s 20 volum iques20 (%) 1 10 100 1000 10000 100000 1 10 100 1000 10000 100000 potentiels matriciels (mbar) potentiels matriciels (mbar)

Figures 8 : profils d'humidités caractéristiques et réserves utiles

profils hum idités caractéristiques pF4,2 profils humidités caractéristiques pF2,45 hum idités volum iques (%) humidités volumiques (%) 15 20 25 30 35 20 25 30 35 40 45 50 0 0

-10 pF4,2 LB -10 pF2,45 LB -20 pF4,2 SD -20 pF2,45 SD -30 -30 -40 -40

-50 -50 profondeurs (cm) profondeurs (cm) profondeurs -60 -60 -70 -70 -80 -80

profils valeurs réserves utiles horizons profils de réserves utiles

valeurs RU (m m /m) RU ( m m ) 0 5 10 15 20 25 30 0 20 40 60 80 100 120 140 160 0 0 RU L B -10 -10 RU S D -20 -20 RU LB RU SD -30 -30 -40 -40 -50 -50 -60 -60 profondeurs (cm) profondeurs (cm) profondeurs -70 7-70 -80 -80

Les réserves utiles restent équivalentes entre SD et Lb jusqu'à 40 cm. Par la suite on constate une différenciation qui n'est due selon toutes vraisemblance qu'aux hétérogénéités naturelles du sol. Les valeurs de RU correspondantes aux deux profils étudiés varient de 125 à 175 mm pour le premier mètre de sol. Cependant, le fait de considérer le pF 2,45 pour la capacité au champ n'est qu'un standard et en réalité la "véritable" CC se situe certainement à des pF compris entre 2 (100 mb) et 2,45 (320 mb). Si l'on considère une CC à pF 2, on détermine alors des valeurs de RU allant de 165 à 215 mm, soit de 30 à 40 mm en plus. En attendant d'en savoir plus (en particulier de pouvoir observer les évolutions des profils d'humidités au champ) on considèrera que les CC se situent entre les humidités à pF 2 et pF 2,45. Cela donne des ordres de grandeur de RU allant de 145 à 195 mm sur le premier mètre. Ce sont des réserves utiles moyennes à fortes. On retiendra a) qu'il n'y a pas de différence due aux traitements, b) qu'il est nécessaire d'étudier d'autres profils pour estimer les gammes de variations des RU, et enfin c) qu'il faudra confronter les données de laboratoire avec les évolutions in situ des humidités. e) Conductivités hydrauliques Sur les 2 fosses pour lesquelles on dispose de résultats (avec 3 cylindres par strate par fosse) on note que les Ksat (qui sont des indicateurs des caractéristiques d'infiltration des sols) sont très corrélées aux densités apparentes : supérieures en semis direct en surface (0-5 cm), puis du même ordre sur 5-10 cm, avant de se différencier fortement à nouveau sur 10-20 cm (Figures 9). Sur l'ensemble des couples (dapp, Ksat) on a une très bonne corrélation (Figures 10). Figures 9 : profils de conductivités hydrauliques et de densités apparentes

profils de conductivités à saturation (valeurs moyennes) profil s de de nsités appa re ntes (va le urs moye nnes) Ksat (mm/heure) densités (-) 0,10 1,00 10,00 100,00 1000,00 10000,00 0,700 0,800 0,900 1,000 1,100 1,200 1,300 0,0 0,0 -10,0 -10,0

-20,0 -20,0

-30,0 -30,0 SD SD -40,0 -40,0 Lab Lab -50,0 -50,0 profondeurs profondeurs (cm) pr of onde urs(cm ) -60,0 -60,0 -70,0 -70,0 -80,0 -80,0

Figures 10 : corrélation densités apparentes – conductivités à saturation

relation densité apparente - conductivité à saturation relation densité apparente - conductivité à saturation (valeurs moyennes) 10000,000 10000,00 Ksat=f(dap) 1000,000 Puissance (Ksat=f(dap)) 1000,00 100,000 -20, 401 100,00 y = 14,736x SD 2 10,000 R = 0,7573 Lab 10,00 1,000 1, 00 (mm/heure) Ksat conductivités 0,100 conductivités Ksat (mm/heure) Ksat conductivités 0, 10 0,010 0,70,80,91,01,11,21,3 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 densités apparentes (-) densités apparentes (-)

Pour ce type de sol ferrallitique il semble qu'on peut en tirer un moyen d'estimer les conductivités à saturation sur la base des densités apparentes qui sont plus faciles à mesurer. f) Résultats de pénétrométrie Les résultats des profils de "dureté" des sols (réalisés au moyen d'un pénétromètre, en parallèle aux profils de densités de la "campagne FFEM") apparaissent hétérogènes et difficiles à exploiter. Les CV sont de 40-50% (sur 12 valeurs dont chacune est déjà la moyenne de 4 répétitions à quelques centimètres d'écart), remettant en cause la répétabilité de la mesure. Les valeurs les plus faibles sont parfois à 5 et 10 cm, indiquant là un "effet croûte" (d'ailleurs les valeurs en surface sur les inter- rangs sont pratiquement toujours supérieures à celles sur les rangs), mais pas toujours (Figures 11).

8 Figures 11 : exemples de profils de résistances pénétrométriques

Pénétrométrie Andranomanelatra MMD SD Pénétrométrie Andranomanelatra F1 résistances (N/cm2) résistances (N/cm2) 20 30 40 50 60 70 20 30 40 50 60 70 0 0

5 5

10 10 HSK SD F1 15 15 MMD S D F2 MMD S D F1 MMD S D F1 MS Lab F1 20 20 MS S D F1 profondeurs (cm) profonde urs (cm) 25 25 30 30 35 35

On ne constate pas de saut important mais une évolution régulière jusqu'à 30 cm, ce même sous labour, ce qui est étonnant. Il n'y a pas de différence entre traitements, mais l'on note que les résistances sont très légèrement moins fortes en couverture vive (MMD et HSK). Enfin, on a plutôt des résistances plus importantes en F2 qu'en F1, ce contrairement aux densités apparentes, ce qui laisserait à penser qu'il y a peut-être un "effet racine": car on peut les supposer plus abondantes en F2. Mais cela ne semble pas logique avec les valeurs plus faibles sous MMD et HSK. Aussi est-il difficile de tirer des indications utiles des mesures réalisées. Sans doute le fait qu'elles aient été faites en fin de campagne, alors que les horizons de surface étaient déjà bien desséchés, a eu tendance à écraser les écarts. Une analyse plus fine prenant en compte les humidités n’a pas non plus permis de relier, même grossièrement, les densités apparentes aux résistances. g) Etats de surface du sol • Sur labour, on note l’existence de craquelure en surface sur sol ferrallitique dégradé et formé sur socle cristallin (Ibity sur le système Maïs–Pomme de Terre sur résidus). • Très friable et presque sans structure en surface sur labour pour M-S. • Épaisseur de l’horizon humifère est inversement proportionnelle à la topographie (SCV et labour). Sur labour, le sol est plus compact sous horizon humifère (MS). Il en est de même pour la friabilité alors qu’en surface il est « très » meuble et très friable. • Les racines et activités biologiques sont plus intenses sur SCV (ver à 30cm, galerie 0,5cm de Ø en profondeur pour MS sur résidus et jusqu’à 60cm sur MMD), ce qui différencie leur porosité. Le sol est plastique à très plastique (SCV et labour)

Conclusions et perspectives Les valeurs de densités apparentes sont faibles, à mettre en relation avec les taux d'argile élevés (d'environ 50%), les activités racinaires et peut-être la présence de matériaux d'origine volcanique. Les profils de densités témoignent du fait que les pratiques en semis direct maintiennent la porosité du sol en l'état, au moins au niveau de celles sous labour. Les systèmes avec couverture vive permanente semblent plus performants pour cela que ceux à base de résidus. A noter cependant que les observations ont été réalisées en fin de campagne et que donc en début de campagne juste après les labours et/ou au semis on aurait trouvé des différences importantes avec de bien meilleures porosités (surtout macroporosité) en labour. Il serait intéressant de pouvoir caractériser cela et surtout la vitesse de dégradation de cette porosité sous labour au cours d'une saison. On attend encore des résultats (porosimétrie, courbes pF, réserves utiles, Ksat) pour pouvoir avoir une meilleure vision d’ensemble et plus cohérente. Il faut également refaire les densités sèches pour les vérifier, et éventuellement procéder à des analyses minéralogiques fines. Il faudrait surtout pouvoir mettre en relation nos données avec des données "agronomiques": les rendements (ils existent), les biomasses (elles ne sont pas mesurées en général), et des profils racinaires (quelques profils à faire). Et également compléter avec d'autres analyses granulométriques et bien entendu des analyses chimiques. D'une façon générale on constate de très faibles différences, non significatives pour la plupart du temps entre les systèmes. Les résultats de densités apparentes sont les plus clairs et intéressants, indiquant bien la capacité des systèmes en SD à maintenir ou améliorer la porosité au niveau de celles sous labour par les seules activités biologiques (racines, macrofaune), et pouvant ainsi révéler la capacité plus ou moins développée d'un système à maintenir des conditions physiques ad hoc. En ce qui concerne la possibilité d'avoir des indicateurs, ou des outils, on ne retient pour l'instant que la bonne corrélation entre les densités apparentes et les conductivités (Ksat). Les mesures de pénétrométrie sont peu explicites, et il faut poursuivre l'obtention de ces données (simples, peu perturbatrices), avec d'autres, sous diverses situations, pour pouvoir conclure.

9 On retiendra aussi la nécessité de procéder à d'autres études physiques complètes de profils de sol (densités, Ksat, courbes pF) sur Andranomanelatra, et d'autres sites, si l'on veut avoir des idées plus précises des gammes de réserves utiles et autres caractéristiques, et pouvoir être en mesure de procéder ensuite à des modélisation des bilans hydriques, azotés et minéraux. Pour ce qui est des perspectives concernant les aspects chimiques, on est en attente de la possibilité financière de réaliser les analyses nécessaires. Cela est en principe programmé dans le cadre du projet Agroécologie AFD-GSDM. Il faudra bien entendu procéder à des choix prioritaires (en concertation) qui devront permettre de faire ressortir des effets systèmes (travail du sol, fumure) et ancienneté (évolutions des caractéristiques). A noter que l'on est également en attente des résultats concernant les taux de carbone et azote étudiés par le projet FFEM. Ces résultats constitueront des premières indications concernant la matière organique des sols, et contribueront à faciliter les choix des situations à analyser. Le projet FFEM fournira également des informations concernant la stabilité des agrégats. Mais si l'on souhaite, non seulement décrire, mais avant tout comprendre les évolutions des caractéristiques chimiques, en particulier des bases échangeables, sous les systèmes, il faudra impérativement être en mesure de réaliser des bilans. Pour cela il faudra: - avoir des données de biomasses maximales et à récoltes, et si possible également des données de biomasses racinaires (mais l'obtention de ces données étant extrêmement lourde et perturbatrice on pourra se contenter d'hypothèses sur la base de la littérature); - procéder à des analyses des exportations: on cherchera à vérifier si les compositions des grains varient en relation aux systèmes ou non. Cela devra se faire en étroite collaboration avec le projet 232 qui s'intéresse en priorité aux dynamiques et bilans d'azote. Concernant les aspects physiques, en tant que discipline d'appui aux travaux réalisés dans le cadre d’autres projets, on citera en priorité les opérations suivantes: - Caractérisations précises sur les plans physique et hydrique des profils de certains sites: densités, pF, conductivités. C'est indispensable à toute tentative de modélisation des flux, d'estimation de bilans. Le choix des sites à étudier se fera en collaboration avec les projets 232 (étude azote) et 123 (bilan hydrique). - En collaboration avec le projet 123 et dans le cadre de l'étude des déterminants des ruissellements et érosions, il est envisagé d'étudier quelques caractéristiques du sol en surface sur des situations sur lesquelles les ruissellements et érosions sont suivis, et leur évolution au cours du temps sous labour: densités, conductivités, stabilité des agrégats (en partie par FFEM), et si possible résistance au cisaillement. Mais l'on peut envisager également d'intervenir selon d'autres demandes : par exemple pour caractériser des situations initiales sur les terroirs. Par rapport à des questions de recherche propres il serait souhaitable: - De pouvoir finaliser le travail entrepris sur Andranomanelatra en étudiant pour les systèmes maïs-maïs sur desmodium (MMD) et haricot-soja sur kikuyu (HSK) les caractéristiques hydriques (pF et Ksat), tel que cela a été fait pour le système soja-riz en labour et en SD. Cela permettrait d'avoir un jeu de données cohérent sur 4 systèmes. A cette occasion on effectuerait également des essais d'infiltration selon la méthode Ber-Kan. Cette opération implique au minimum la réalisation de 4 petites fosses (2 fosses x 2 répétitions). Elle permettrait une valorisation scientifique. - De compléter cette étude sur des systèmes comparables mais d'autres sols bien différents: par exemple à Bemasoandro, à Ibity et en sol volcanique à Betafo. - De procéder également ainsi sur un certain nombre de systèmes de la matrice PCP et de prévoir un suivi sur le long terme des propriétés étudiées. Ce n'est qu'à cette condition que l'on pourra avancer dans la mise au point d'indicateurs.

Références bibliographiques Bigorre, F. & Tessier, D. 2000. Rôle de la végétation sur les propriétés physiques des sols. Laboratoire de science du sol, INRA, Versailles : 47-132. Delcour, F. & Kinderman, M., 1980. Manuel de description du sol. Fortier, M., 2002. Détermination des caractéristiques porales d’un sol par porosimétrie au mercure. CIRAD- AMIS/Laboratoire MOST, Montpellier, 3p. Fiès, J. C., 1992. Analysis of soil textural porosity to Skeleton particle size using mercury porosimetry. Soil Sci. Soc. Am. J.56:1062-1067 Charpentier, H., Razanamparany, C., Ramaroson, J.J., Rasoloarimanana, D. & Rakotonarivo, B. 1999. Projet de diffusion de systèmes de gestion agrobiologique des sols et des systèmes cultivés à Madagascar. Rapport de campagne 1998/1999. ANAE-CIRAD-TAFA. TAFA, Rapports de campagne 1995, 1996, 2001 Séguy L., Rapports de mission à Madagascar 1996, 1998, 2004

10 Projet N° 1.2.2 : Campagne 2002-2003

Intitulé Contribution à la mise au point d'un modèle de bilan hydrique opérationnel adapté aux systèmes SCV et autres activités agrométéorologiques Chercheurs impliqués Responsable Bertrand MULLER

Autres chercheurs RAZAKAMIARAMANANA Julie DUSSERRE Problématique Les systèmes de cultures en semis direct sur couverture végétale (SCV) modifient la partition des termes du bilan hydrique (Arréola, 1996; Dounias, 2001; Scopel, 1994), principalement en réduisant fortement le ruissellement, ce qui met plus d'eau à disposition des cultures tout au long du cycle, limite les pertes en fumure et stoppe l'érosion, assurant ainsi le maintien de la fertilité. Ces effets sont la résultante de synergies positives : • Protection du sol en surface (mécanique, et, par réduction des variations de températures, par interactions avec la macrofaune, qui améliore la porosité) • Absence de labour perturbateur, dont l’effet est également favorable à la macrofaune • Caractéristiques du sol (porosité, infiltrabilité, résistance à l'érosion) Concernant le bilan hydrique en SCV, on retiendra (Scopel et al., 1998; Findeling, 2001): a) La réduction du ruissellement (et, partant, des mécanismes érosifs) du fait des couvertures (mortes ou vives) ; b) L'augmentation de la macroporosité du sol se traduisant par une infiltration plus importante et un drainage plus importants ; c) La réduction de l'évaporation du fait des mulchs de résidus ; d) L'amélioration de la microporosité des profils (et, partant de leur capacité de stockage), due aux développements racinaires des cultures et des plantes de couverture et/ou cultivées en dérobée ; e) De meilleurs développements racinaires, latéralement et en profondeur, et donc une plus grande capacité des plantes à explorer le sol pour l'eau et les nutriments ; Si ces effets des SCV sont généralement bénéfiques, on peut cependant craindre, dans les conditions des hautes terres malgaches (Findeling, 2001): a) Vu la forte pluviométrie, des risques de lixiviations importantes en éléments minéraux, dont ceux apportés par les fumures, voire de pesticides ; b) Avec les sols lourds qui prédominent sur les hautes terres, des périodes d'engorgement. En terme de "système de cultures" la parade aux pertes par lixiviation consiste en la mise en place d'une 2nde et/ou 3iè me culture en association (couverture vive), succession ou dérobée qui se développera en partie en saison sèche en asséchant les profils et en remontant ainsi une partie des éléments lixiviés dans sa biomasse racinaire ou aérienne, les recyclant donc. Par ailleurs, les activités racinaires et biologiques (macrofaune) sous SCV améliorent en principe la macroporosité sur la plus grande profondeur possible, évitant la création d'un horizon compacté et/ou d'accumulation. On peut aussi craindre qu’en cas de pluviométrie déficitaire ou s'interrompant tôt, certaines successions et associations ne puissent fonctionner certaines années. Enfin, dans le cas particulier d'une pluviométrie caractérisée par de petites pluies très fréquentes, et globalement limitée, il est possible que certains mulchs épais aient un rôle préjudiciable d'intercepteur-stockeur-évaporeur de la ressource hydrique (Arréola, 1996). Si des observations ponctuelles de développements et rendements des cultures, confrontées aux observations climatiques, attestent de ces phénomènes à Madagascar (Charpentier et al., 1999 et 2000), aucun suivi réel, ni vérification par le biais de la modélisation du bilan hydrique des cultures, n’a été effectué. Il apparaît donc intéressant de pouvoir vérifier par le biais de la modélisation les hypothèses faites concernant les aspects hydriques pour, d'une part expliquer les résultats obtenus, et d'autre part être en mesure de mener des études prospectives. Toutefois, on ne dispose pas à l’heure actuelle de modèle permettant de simuler avec suffisamment de précision les ruissellements et érosions (en quantité et qualité) sous différents systèmes et conditions, cela faute de références suffisantes sur les flux sous systèmes SCV et leurs déterminants principaux (pente ; caractéristiques des pluies ; type et état du sol ; degré de "couverture"). La mise au point d'un modèle simple et fiable "universel" de ruissellement est donc un enjeu important pour la modélisation des fonctionnements des systèmes SCV. C'est le principal "maillon faible" des modèles de bilan hydrique. Les effets du 11 mulch sur l'évaporation du sol et le rôle lui-même du mulch en tant que "stockeur-évaporeur" d'eau sont également des sujets qu'il faut étudier pour différents types de mulch (nature, quantité) pour pouvoir être en mesure de simuler correctement ces phénomènes. La plupart des autres mécanismes hydriques sont suffisamment connus et maîtrisés pour pouvoir être modélisés de façon satisfaisante. Il existe plusieurs modèles opérationnels de bilan hydrique (e.g. Sarrabil, modèle du Cirad, et sa version améliorée pour la "partie plante": SarraH ; Cropwat, modèle de la FAO). A l'opposé de ces modèles empiriques, on a les modèles mécanistes qui reposent sur des descriptions physiques précises des phénomènes existant dans la réalité, mais qui sont exigeants en information pour fonctionner et complexes à utiliser (Findeling, 2001). Ils ne peuvent donc être utilisés dans des démarches prospectives, et avec difficulté dans des diagnostics. En revanche, ils sont utiles dans le cas d'une étude précise sur un site particulier pour lequel on connaît suffisamment d'information. Mais, quel que soit le modèle il faut pouvoir le modifier, l'adapter, pour qu'il puisse rendre compte des particularités du bilan hydrique sous SCV. Au delà des aspects hydriques et physiques (ruissellement-érosion vs drainage-lixiviation, recyclage, engorgement), la compréhension des performances des systèmes sur les hautes terres implique de s'intéresser également aux autres contraintes biophysiques qui semblent s'y opposer aux cultures : a) les déterminants climatiques des rendements : conditions limitantes de températures fraîches (stérilité du riz, longueur cycles) et de rayonnements limités (forts ennuagements), action mécanique des vents (pouvant affecter la pollinisation) ; b) les caractéristiques chimiques des sols (qui sont essentiellement des sols ferrallitiques acides fortement dessaturés) : acidité, disponibilité du phosphore, interactions pH-azote-phosphore principalement. Les sols prépondérants sont en effet.

Objectifs généraux du projet a) Caractériser les bilans hydriques des systèmes SCV b) Mettre au point à terme un modèle simple opérationnel de bilan hydrique pour les systèmes SCV c) Contribuer, en liaison avec d’autres disciplines (agronomie, écophysiologie), à la caractérisation des contraintes biophysiques d) Mieux comprendre les fonctionnements et performances des systèmes et les interactions systèmes-milieux.

Les hypothèses de recherche sont : a) Les éléments les plus déterminants des ruissellements et érosions sont, outre la pente et la pluie (volume, intensité…) la conductivité de l'horizon de surface (liée à la porosité) et, plus encore a priori, le taux de couverture b) La connaissance des caractéristiques physico-hydriques des sols est nécessaire à la compréhension des processus hydriques. c) L'évolution des caractéristiques de surface du sol doit être prise en compte dans les modèles, car pouvant générer des variations dans les poids respectifs des différents facteurs. d) Les suivis hydriques et la modélisation permettront de caractériser les niveaux de consommation des principales cultures pluviales et les conditions hydriques de début et de fin de saison, les ordres de grandeur des flux de drainage, et également ceux des remontées capillaires de saison sèche sous les 2nde ou 3ième cultures e) Certaines contraintes climatiques ont une forte incidence sur les performances des systèmes et l'élaboration des rendements: conditions limitantes de températures fraîches (stérilité du riz, longueur cycles) et de rayonnements limités (forts ennuagements), action mécanique des vents (affecte la pollinisation?); f) La caractérisation des développements des biomasses des différentes cultures utilisées dans les systèmes SCV des hautes terres, aériennes mais aussi racinaires, sont nécessaires pour comprendre les bilans d'eau, d'azote et de carbone. g) L’étude des bilans d'azote, couplée avec celle des bilans hydriques, pour différents systèmes et conditions, au travers de suivis de terrain et de la modélisation, permettra de contribuer au pilotage fin de la fertilisation azotée sous différents types de systèmes.

Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année) • Etude des caractéristiques physico-hydriques des sols. • Mise en place et gestion d'un mini-réseau agrométéorologique de stations automatiques • Acquisition d’équipements d’échantillonnage de sols, d’études des ruissellements et érosions, d'infiltration, de la stabilité des agrégats.

Méthodologie Suivis précis des bilans hydriques et azotés sur quelques situations contrastées de référence Ces situations de référence serviront à caler des modèles complexes (mécanistes) et par suite tout autre modèle. Elles se différencient par les systèmes (labour vs SCV, présence vs absence de légumineuses), l'ancienneté (10 ans vs 2 ans), et la pente (ruissellement ou non).

12 L'ensemble des paramètres et facteurs impliqués y seront observés, selon des méthodologies connues et maîtrisées: ruissellements, érosions (quantité, carbone, azote), stocks d'eau du sol (sonde à neutrons), potentiels hydriques du sol (tensiomètres), stocks d'azote minéral sol (prélèvements, analyses), dégradation des résidus (quantité, qualité, couverture, hauteur; litter-bags, cages), caractéristiques physiques des profils (densités, pF, Ksat), développements racinaires (densités racinaires, biomasses; fosses) et aériens (LAI, biomasses, phénologie). Suivis explicatifs des ruissellements et érosions Sous un certain nombre de systèmes et situations, avec la caractérisation en parallèle de leur déterminants principaux (avec leurs évolutions au cours du cycle): quantité, taux de couverture et hauteur des résidus (couplage de suivis terrains et de photos analysées), densités apparentes et Ksat, stabilité sol, biomasses et LAI couvert, volume et intensité pluies, pente. Volumes des ruissellements, quantités érodées, teneurs en azote et carbone. On peut travailler d'une part sur un certain nombre de systèmes en place (terrains ONG TAFA), d'autre part sur des parcelles conçues à cet effet sur lesquelles on peut maîtriser et faire varier les quantités de résidus et les caractéristiques de surface. Suivis simples des stocks hydriques (plus suivis des cultures) Sous diverses situations au moyen de la méthode neutronique (sonde à neutrons). La comparaison modélisation-observations permettra de déterminer les termes des bilans. Etudes des caractéristiques et effets hydriques des mulchs Caractéristiques et effets sur l'évaporation du sol, par le biais de différentes petites expérimentations de terrain et de laboratoire : capacité d'absorption d'eau, effet sur l'évaporation du sol, vitesse de dessiccation. En relation à quantité, couverture, hauteur mulch. Etude des système racinaires du riz pluvial et autres espèces Un dispositif particulier est à prévoir. Réalisation de fosses à 2 dates du cycle (tallage, floraison), caractérisation des systèmes racinaires par les méthodes classiques (Chopart). Le dispositif comprendra au départ 2 niveaux de tassement du sol, 2 à 3 variétés de riz pluvial, 1 variété de maïs, 1 variété de soja. En complément des fosses ponctuelles seront réalisées sur d'autres dispositifs. Calage-validation de différents modèles existants: PASTIS-QUANTIS, STICS, SarraH Pour arriver à mettre au point un modèle simple opérationnel de bilan hydrique pour les systèmes SCV la démarche doit consister dans un premier temps à étudier le plus finement possible les phénomènes mis en jeu au travers d'essais adhoc sur des situations de référence représentatives, pour les comprendre et être en mesure de les simuler par une démarche mécaniste. Dans un second temps on cherchera à simplifier, dégrader, la modélisation de façon à arriver à une modélisation simple et opérationnelle qui soit cependant toujours pertinente. La maîtrise d'un outil complexe de bilan hydrique et azoté (tel PASTIS-QUANTIS) est donc un passage obligatoire vers la mise au point, l'adaptation, de modèles plus simples (STICS, SarraH, Cropwat).

Résultats 2002-2003 Aspects "sol" La campagne 2002-2003 a permis de commencer l'étude des caractéristiques physiques et hydriques des sols sous certaines situations et systèmes, avec l'aide du laboratoire SolTrop du Cirad (M. Fortier) (cf. projet 1.2.1). Les résultats indiquent en substance qu'il n'y a pas de différences entre les systèmes SCV et labour, et donc que les systèmes SCV sont capables de maintenir, voir d'améliorer légèrement pour les systèmes avec couverture vive, les caractéristiques physiques du milieu. Cependant les observations ont été réalisées en fin de saison et il serait donc intéressant de connaître les conditions de sol en début de saison après labour et leur dégradation au cours du temps pour avoir une vision complète des choses et en tirer des informations utiles sur les déterminants des ruissellements et érosions, et pouvoir introduire ces évolutions dans la modélisation. A noter l'obtention logique d'une relation claire entre les densités apparentes et les conductivités. Les informations obtenues sont par ailleurs les premières disponibles sur les caractéristiques hydriques de nos sols. Elles révèlent que les réserves utiles sont importantes, de l'ordre de 150 à 200 mm/m. Aspects "météorologiques" Les premières données recueillies et mises en forme ont été : - 6 années de données journalières de la station météorologique installée dans les années 90 par l'équipe FOFIFA-CIRAD à Vinaninony (1875 m): Temp., Hum, Vent, Rayonnement (malheureusement les données pluviométriques n'ont pas été retrouvées) - 20 années de données pluies et températures journalières de la station météorologique officielle d'Antsirabe, située près de l'aéroport d’Antsirabe à Tombotsoa. - données pluviométriques manuelles des ONGs TAFA et FIFAMANOR. 13

Parallèlement les données que les stations du PCP ont commencé à produire ont été vérifiées, mises en forme, distribuées régulièrement aux membres du PCP et aux partenaires (TAFA et autres). En ce qui concerne les pluies, on note a priori qu'il n'y a pas de tendance à une diminution au cours des dernières années (figure 1). Cependant, si on analyse les pluviométries mensuelles il semble que les pluviométries de début (octobre, novembre) et fin (avril) de saison soient à la baisse (figure 2). Notons par ailleurs qu'il semble que la pluviométrie de la région d'Andranomanelatra est supérieure à celle de l'aéroport d'Antsirabe (Tombotsoa): de 300 à 600 mm. Il faudra accumuler plus de données pour pouvoir conclure sur ce point.

Figure 1 : Evolution des pluviométries annuelles de l'aéroport d'Antsirabe de 1983 à 2003

Pluviométries annuelles aéroport Antsirabe (1600 m) moy. 1217 mm; méd. 1167 mm; CV 24% 2000 1904 30000 1755 1800 25000 1600 1483 1430 1368 1341 1400 1282 1308 1210 20000 1173 1161 1200 1133 1144 105410491072 1035 1000 894 868 15000 800 666 10000 600

400 pluri-annuelcumul (mm) 5000 (mm) saison / annuelles pluies 200 0 0 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 1 2 Pluv. annuelles Cumul Tendance (Pluv. annuelles) Tendance (Cumul)

Figure 2 : Pluviométries d'octobre, novembre, avril et mai de l'aéroport d'Antsirabe

Pluviométries mois octobre aéroport Antsirabe Pluviométries mois novembre aéroport Antsirabe (1600 m) - moy. 82 mm; méd. 92 mm; CV 62% (1600 m) - moy. 133 mm; méd. 131 mm; CV 59% 250 350 220 Pluviomét ries Tendance 293 Pluviométries Tendance 300 200 263 243 250 150 142 197192 130 200 188 121 114 156 161 99 101 96 95 93 150 138 135 100 90 128

67 68 91 95 pluviométries (mm) pluviométries (mm) pluviométries 55 100 79 48 45 67 66 50 51 52 42 27 29 50 24 2 6 0 0 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 1 2 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 1 2

Pluviométries mois avril aéroport Antsirabe Pluviométries mois mai aéroport Antsirabe (1600 m) - moy. 91 mm; méd. 79 mm; CV 66% (1600 m) - moy. 21 mm; méd. 19 mm; CV 84% 250 70 225 Pluviomét ries Tendance 60 205 60 200 Pluviométries Tendance 49 49 50 45 151 150 133 136 127 40 120 34 111 31 101 30 26 100 81 23 23 73 76 75 22

(mm) pluviométries (mm) pluviométries 20 16 16 40 41 50 37 10 11 27 29 24 10 6 6 11 1 2 0 1 0 0 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 1 2 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 1 2

On a pu déterminer les évapotranspirations potentielles (ETo) des zones d'Andranomanelatra (1645 m) (1 année et demie de données: insuffisant) et de Vinaninony (1875 m) (5 années de données). Elles sont moyennes, de l'ordre de 4 mm/j lors de la 14 saison des pluies (figure 3). On note qu'elles sont importantes en octobre et novembre avant l'installation véritable des pluies. Il reste à pouvoir déterminer les ETo de la région d'Ivory (954 m), ce qui ne sera possible que si on y installe une station complète.

Figure 3 : ETo décadaires d'Andranomanelatra et de Vinaninony

Evapotranspirations potentielles Andranomanelatra 02-03 (1645m) et Vinaninony 92-96 (1875 m) 70 65 PCP Andranomanelatra Vinaninony 60 55 50 45 40 35

décadairesETo (mm) 30 25 20 jan-1 fé v-1 mar-1 avril-1 mai-1 juin-1 juil-1 août-1 se pt-1 oct-1 nov-1 déc-1

L'analyse fréquentielle à l'échelle décadaire des pluviométries permet de déterminer les niveaux de pluviométrie atteints avec telle ou telle probabilité. On s'intéresse en particulier au pluviométries atteintes au moins 1 année sur 2 (probabilité 50% ou médiane) et 8 années sur 10 (probabilité 80%): ce dernier niveau peut être considéré comme le minima statistiquement atteint de façon régulière sauf exception.

Figure 4 : Appréciation agroclimatique des risques de déficit hydrique

Etude fréquentielle agroclimatique décadaire Pluies - ETo - ETo/2 Pluies 80% 70 Pluies 50% ETo/2 60 Pluies 70%

50 Pluies 60% ETo 40 30

20 pluies,ETo et ETo/2 (mm) 10

0 Oct-1 Nov-1 Déc-1 Ja nv-1 Fév-1 Mars-1 Avri-1 Ma i-1

Sur la figure 4 ces niveaux de pluviométrie ont été indiqués, ainsi que leurs intermédiaires correspondant aux niveaux atteints 6 et 7 années sur 10 (pluies 60% et 70%). La confrontation de ces niveaux de pluviométrie avec les données d'évapotranspiration (ETo) ainsi que de 50% de l'ETo permet d'apprécier, avant toutes simulations, les périodes de risques de déficit hydrique (figure 4). On constate qu'en moyenne on est l'abri de tout risque de déficit hydrique (ETo/2 < pluies 50%) fin octobre ou tout début novembre. Cependant tout risque n'est réellement écarté que lors de la première décade de décembre (ETo/2 < pluies 80%). On note ensuite que des risques de déficit hydrique pourraient théoriquement survenir à partir de mi février car les niveaux pluviométriques deviennent inférieurs à l'ETo, et même à ETo/2 fin février. Mais cela n'est en principe pas envisageable du fait des réserves du sol. Cependant il existe clairement un risque pour les cultures de succession ou en dérobée semées en février ou plus tard, en particulier si les premières couches de sol sont déjà asséchées. Aller plus loin dans l'analyse des risques de déficit hydrique nécessite de pouvoir calibrer un modèle de bilan hydrique très précis.

Conclusions et perspectives Le programme commencé, en relation étroite avec les activités A07 (caractéristiques sol), A01 (nutrition azotée), A011 (séquestration du carbone) et A03 (contraintes au potentiel du riz pluvial), constitue un ensemble cohérent qui permettra d'apporter des réponses explicatives à des questions importantes, dont principalement: - modélisation (prédiction) des externalités par ruissellement en relation aux conditions de surface du sol et des couvertures; 15 - compréhension des bilans hydriques et azotés sous différents systèmes SCV; - développements racinaires du riz pluvial et autres cultures dans les conditions locales; - modifications physiques et chimiques du milieu sous les SCV; - contraintes au développement du riz pluvial. Ce programme ne pourra cependant véritablement démarrer que lors de la campagne 2003-04, après l'acquisition des équipements nécessaires (dont plusieurs fabriqués sur place). Il s’agira : 1. de suivis hydriques et des bilans azotés de situations se différenciant par les systèmes (labour vs SCV, présence ou absence de légumineuses), l'ancienneté (10 ans vs 2 ans), et la pente (ruissellement ou non). Les suivis azotés comporteront des suivis des profils d'azote minéral des sols, de la dégradation des résidus en surface (litter-bags), des teneurs en azote des biomasses. Sauf si disponibilité d’une sonde à neutrons opérationnelle, les suivis hydriques seront été réalisés de façon gravimétrique, et couplés avec les prélèvements d'azote minéral des sols. 2. de suivis des ruissellements et érosions et caractéristiques de surface sous différents systèmes, afin de : - fournir des informations quantifiées sur les ruissellements et érosions sous différents systèmes SCV et labour dans différentes conditions de pente. - pouvoir commencer à mettre en relation ces flux d'externalités avec leurs déterminants. 3. de la poursuite des études des caractéristiques physiques et hydriques des sols 4. d’une étude théorique prospective par simulation des bilans hydriques de différents types de systèmes SCV sous différentes conditions, afin de quantifier les principaux flux qui intéressent les agronomes (ruissellements, drainages, consommations des cultures) pour différents systèmes sous différentes conditions, avec le modèle Sarrabil (CIRAD). Les points 1, 2 et 4 feront l'objet de stages de fin d'études d'ingénieur d'étudiants de l'ESSA.

Références bibliographiques Arreola, T.J.M. 1996. Etude et modélisation de l'effet des paillis sur le bilan hydrique. Le cas de semis direct sous paillis au Mexique. Mémoire de DEA. Université de Montpellier II. 83 p. + annexes. Charpentier, H., Razanamparany, C., Ramaroson, J.J., Rasoloarimanana, D. & Rakotonarivo, B. 1999. Projet de diffusion de systèmes de gestion agrobiologique des sols et des systèmes cultivés à Madagascar. Rapport de campagne 1998/1999. ANAE-CIRAD-TAFA. Non paginé. Charpentier, H., Razanamparany, C., Rasoloarimanana, D. & Rakotonarivo, B. 2000. Projet de diffusion de systèmes de gestion agrobiologique des sols et des systèmes cultivés à Madagascar. Rapport de campagne 1999/2000. ANAE-TAFA- CIRAD. Non paginé. Dounias, I. 2001. Systèmes de culture à base de couverture végétale et semis direct en zones tropicales. Synthèse bibliographique CIRAD-CA CNEARC. Collection Etudes et Travaux du CNEARC N°19. 139 p. + annexes. Findeling, A. 2001. Etude et modélisation de certains effets du semis direct avec paillis de résidus sur les bilans hydrique, thermique et azoté d'une culture de maïs pluvial au Mexique. CIRAD-CIMMYT-INRA. Thèse de Doctorat de l'ENGREF. Montpellier, France, ENGREF. 355 p. + annexes. Scopel, E. 1994. Le semis direct avec paillis de résidus dans la région de V. Carranza au Mexique : intérêt de cette technique pour améliorer l'alimentation hydrique du maïs pluvial en zones à pluviométrie irrégulière. Thèse de Doctorat de l'INA-PG. 354 p. Scopel, E., Muller, B., Arreola-Tostado, J.M., Chavez-Guerra, E. & Maraux, F. 1998. Quantifying and modelling the effects of a light crop residue mulch on the water balance : an application to rainfed maize in western Mexico. Proceedings of the 16th Congress of Soil Science, 20-26 Aug 1998, Agropolis, Montpellier, France.

16 Projet N° 1.2.3 : Campagne 2002-2003

Intitulé Impact des modes de gestion du sol (semis direct sur couverture végétale et labour) et de la fertilisation sur la macrofaune et la microflore des sols ferrallitiques des Hautes Terres de Madagascar Chercheurs impliqués Responsable Bodovololona RABARY

Autres chercheurs Problématique Les sols ferrallitiques cultivés de tanety des Hautes Terres malgaches sont sujets à des dégradations progressives dues à une culture intensive labourée et l’apport insuffisant de matière organique dans les cultures. Il en résulte l’érosion qui se traduit par la perte des nutriments par ruissellement, la diminution de la couche arable du sol et la baisse de la fertilité des sols par appauvrissement en matière organique. Pour pallier la dégradation progressive des sols de tanety, la gestion agroécologique des sols par les systèmes de culture sur couvertures végétales (SCV) permanentes a été expérimentée à Antsirabe depuis une dizaine d’années. C’est une alternative de mode de gestion du sol visant à la régénération de la qualité du sol. Le raisonnement scientifique de ces essais repose sur l’action de la couverture permanente du sol et le semis direct. D’après Schutter et Dick (2002), l’action de la couverture permanente du sol favorise l’accumulation de carbone et la formation d’agrégats ainsi que l’amélioration de la porosité. Cette pratique protège le sol contre l’érosion grâce à une forte biomasse en surface produite par les résidus de récolte ou à la biomasse annuelle des couvertures végétales associées et leurs systèmes racinaires. Elle permet ainsi de protéger les agrégats de surface de l’action déstructurante des gouttes de pluie (Perret, 1992). D’après Séguy et al. (1996), la diminution du ruissellement, la décomposition continue de la matière organique fraîche en surface, la récupération par le système racinaire des couvertures végétales des éléments lixiviés, et la restauration de l’activité biologique permettent de réduire les apports en fumure organique et minérale. De plus, les couvertures végétales assurent un meilleur contrôle des adventices par leurs effets physiques (réduction de la luminosité) et chimiques (effets allélopathiques). Ces expérimentations de plusieurs années se prêtent bien à la vérification des effets de différents modes de gestion du sol sous l’angle de la qualité biologique et structure du sol.

Objectifs généraux du projet Déterminer l’impact des modes de gestion du sol sur la macrofaune et la microflore du sol. Une meilleure compréhension des relations fonctionnelles qui peuvent exister entre ces compartiments du sol permettrait de mieux caractériser les systèmes étudiés pour un meilleur pilotage agronomique.

Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année) - Caractériser l'abondance et les activités de la microflore du sol sous les effets des différents modes de gestion du sol. - Vérifier l'impact des différentes couvertures végétales sur la biodiversité et les niveaux de population de la macrofaune du sol au cours du temps et en fonction des cycles culturaux.

Matériels et méthodes L’étude est menée sur des matrices expérimentales qui étaient mis en place depuis plusieurs années par l’ONG TAFA et le CIRAD. Ces matrices se trouvent à Andranomanelatra et à Bemasoandro, sur des sols ferrallitiques argileux de tanety, dans la région d’Antsirabe à 1500 mètres d’altitude. Les dispositifs sélectionnés pour l'étude sont donnés dans le tableau 1. Les échantillons de sol ont été prélevés à l’aide de cylindres métalliques de 5 cm de diamètre et de 5 cm de hauteur. Les échantillons ont été prélevés dans l’horizon de 0–5 cm de profondeur. Par parcelle un échantillon composite obtenu à partir de 6 échantillons prélevés en diagonale dans la parcelle élémentaire (20 m2) était pris. Les sols ont été séchés à l’air libre avant leur stockage. Ils seront réhumidifiés à 100% de leur capacité au champ (Water Holding Capacity) avant les analyses concernant la microflore. La macrofaune du sol est prélevée selon la méthode TSBF (Anderson & Ingram, 1993) et adaptée aux modalités agronomiques. L'étude de la macrofaune passe par celle de sa biodiversité, caractérisée par sa richesse taxonomique et par les analyses de sa densité et de sa biomasse. Une dynamique de ces facteurs sera réalisée dans le temps. Les prélèvements sont faits tous les deux mois à partir de la mise en place des cultures jusqu’en fin de cycle et durant l'intersaison. Cette étude est menée sur les 17 dispositifs décrits dans le tableau 1. La densité, la biomasse et la diversité des peuplements sont caractérisées au laboratoire de la station régionale de recherche du FOFIFA à Antsirabe. L’estimation quantitative de la population microbienne du sol a été évaluée par la biomasse microbienne totale potentielle. Elle a été mesurée par la méthode de fumigation-extraction (Amato et Ladd, 1998). Les activités de la microflore ont été mesurées par : La respiration basale qui permet d’évaluer l’activité minéralisatrice microbienne. Cette mesure se base sur l’incubation du sol à 28 °C après réhumidification à 100% de sa capacité au champ. Le dégagement de CO2 est mesuré toutes les 24 heures pendant sept jours à l’aide d’un chromatographe en phase gazeuse. L’activité enzymatique du sol est considérée comme un indicateur sensible et précoce de la qualité du sol. Deux types d’enzymes ont été étudiés : la β glucosidase et la phosphatase acide. La mesure des activités enzymatiques étudiées est basée sur l’estimation colorimétrique au spectrophotomètre du produit libéré après incubation d’un petit échantillon de sol en présence d’un substrat. Ces travaux de laboratoire ont été effectués à l'IRD de Dakar Sénégal, au sein de l'UR 083 Ibis.

Tableau 1 : récapitulatif des dispositifs et facteurs étudiés Site Système de culture Date mise Facteurs étudiés MO Répétition en place apportée Bemasoandro Rotation riz-soja 1997 et -Semis Direct sur -F0 + 3 1998 résidus de récolte -F1 ++ - Labour -F2 ++

-F0 0 3 -F1 + -F2 + Rotation Depuis -Semis Direct sur -F0 ++ 3 maïs/crotalaire – 1997 résidus de récolte -F1 +++ pomme de - Labour -F2 +++ terre/avoine -F0 0 3 -F1 + -F2 + Jachère naturelle Depuis Jachère à aristida +++ 3 1994 Andranomanelatra Rotation maïs-soja Depuis -Semis Direct sur -F1 ++ 3 1995 résidus de récolte -F2 ++ - Labour

-F1 + 3 -F2 + Rotation haricot-soja Depuis -Semis Direct sur -F1 ++++ 3 1995 couverture vive de -F2 ++++ Kikuyu Maïs sur maïs Depuis -Semis Direct sur -F1 ++++ 3 1995 couverture vive de -F2 ++++ Desmodium Jachère naturelle Depuis Jachère à Aristida +++ 3 1994 F0 : sans aucun apport de fumure ; F1 : fumier ; F2 : fumier + fumure minérale conseillée Kikuyu: Pennisetum clandestinum ; Desmodium: Desmodium uncinatum

Résultats 2002-2003 Les objectifs de la campagne 2002 - 2003 ont été largement atteints car toutes les analyses ont été réalisées selon le planning effectué et selon les méthodes préconisées. Pour la microflore, la biomasse microbienne, les activités de minéralisation du CO2 et de l'azote minéral, les activités β-glucosidase et phosphatase, les C et N organiques ont été mesurés. Cependant, le résultat sur la respiration du sol n’est pas complet car les valeurs du CO2 mesurées par chromatographie ont largement dépassé la capacité de l’appareil, dû à une forte respiration du sol surtout pour les échantillons du semis direct et avec apport de fertilisation F2. La mesure de ces valeurs va être refaites en diminuant la prise de sol et en augmentant le volume du flacon utilise pour l’incubation.

18 Vu la masse considérable de nos résultats, nous avons choisi de ne présenter que quelques situations qui illustrent les effets des modes de gestion du sol sur ces indicateurs biologiques. Les résultats obtenus pour la macrofaune (biodiversité, densité et biomasse) n’étant pas encore complets (les prélèvements se poursuivant toute l’année), ils seront présentés dans le prochain rapport. Effets du mode de gestion du sol sur les activités de la microflore

Activité de minéralisation potentielle du CO2 1- Système riz-soja en rotation sur sol labouré comparé avec le même système en semis direct sur des résidus de récolte à Bemasoandro en 2003

Figure 1: Activité de minéralisation potentielle du CO2

150 SD LB l

100

50 µg C-CO2.µg so g-1

0 0123456 Jour

SD : Semis direct LB : Labour

Figure 2: Activité de minéralisation potentielle du CO2

160 140 120 F0 F1 F2 100 80 60

µg C-CO2. g-1µg C-CO2. sol 40 20 0 0123456 Jour

F0 : Sans fumure F1 : Fumier seul F2 : Fumier + fumure minérale conseillée

19 2. Système monoculture de maïs en semis direct sur couverture vive de Desmodium

Fig. 3: Activité de minéralisation du CO2 du sol

350 300 250 200 150 SD F1 100

µg de C. g-1 sol de C. µg SD F2 50 0 0123456 Jour

La figure 1 montre l’activité minéralisatrice de la microflore sous un système de culture de riz en rotation avec du soja, sous deux modes de gestion du sol à savoir sur sol labouré et sur sol non labouré, en semis direct sur sol couvert de résidus de récolte. Tandis que la figure 2 donne les effets de différents niveaux de fertilisation de ce même système sur l’activité minéralisatrice de la microflore. Les résultats montrent que le semis direct favorise l’activité minéralisatrice potentielle du CO2 par rapport au labour. Cette activité est plus élevée sous apport de fumier et de fumure minérale. La figure 3 montre la respiration du sol dans un système de semis direct sur couverture vive. Dans le cas présent c’est la culture de mais sur une couverture permanente de Desmodium. Il y a un effet hautement significatif de la fertilisation F2 (fumier et engrais minéraux) sur cette respiration par rapport à F1 (fumier seul). Biomasse microbienne Le semis direct augmente la biomasse microbienne dans le sol d’une façon hautement significative par rapport au labour. La biomasse microbienne est cependant significativement augmentée par l’apport d’engrais minéral au sol en condition de culture labourée. Activité enzymatique β-glucosidase Le semis direct favorise l’activité β-glucosidase d’une manière hautement significative par rapport au labour. Cet effet positif du semis direct est augmenté par l’apport de fumure et d’engrais minéral. En condition de sol labouré sans couverture du sol, l’apport de fumier et d’engrais minéral permet une augmentation de l’activité de β-glucosidase d’une manière significative par rapport au témoin absolu, c’est à dire sans aucun apport de fumure. Activité phosphatase L’effet de l’interaction fumure et mode de gestion du sol n’est observé que dans le seul cas de l’activité phosphatase sous le système de culture de rotation riz-soja. Des comparaisons deux à deux entre les niveaux de gestion de sol et fumure en appliquant les tests de simultanéité de Tukey ont été réalisées. La différence de réponse à la fumure selon les modes de gestion de sol a été observée avec un effet significatif sur labour : F2 est supérieur à F0 ; F1 est équivalent à F0 et F2. Tandis qu’il n’y a pas de différence significative entre les 3 niveaux de fumure pour le semis direct. Teneur en azote et en carbone organique du sol Les teneurs en azote et carbone organiques du sol sont significativement plus élevées sous une gestion de sol en semis direct par rapport à la culture labourée. L’effet de la fertilisation ne se voit pas en semis direct tandis qu’en conditions de labour, l’apport de fumier avec engrais minéral augmente la teneur en N et C du sol (cas du F2).

20

Comparaison entre les différents systèmes étudiés Biomasse microbienne La biomasse microbienne du sol sous la rotation mais-pomme de terre en semis direct sur résidus de récolte est très faible par rapport aux autres systèmes sauf en labour (figure 4). Elle est équivalente entre le système en semis direct sur résidus de récolte (rotation mais-soja et rotation riz-soja) et sur couverture vive de Kikuyu (rotation de haricot-soja). Cette biomasse microbienne est très faible dans la culture de mais en semis direct sur couverture vive de desmodium.

Fig. 4: Comparaison de la biomasse microbienne entre les systemes

600 500 BEM RS 400 BEM SR BEM MP 300 AND MS 200 AND HS 100 AND MD en ug C/g sol sec sol en ug C/g 0 Biomasse microbienne microbienne Biomasse LB F0 LB F1 LB F2 SD F0 SD F1 SD F2 Traitement

Activité β-glucosidase Cette activité enzymatique est faible et irrégulière dans les systèmes en semis direct sur résidus de récolte maïs-pomme de terre et soja-riz par rapport aux autres systèmes (figure 5). Mais l’activité β-glucosidase dans le système mais sur desmodium est également inférieure a celle des systèmes haricot-soja sur Kikuyu et riz-soja sur résidus de récolte, ce dernier a une activité β-glucosidase élevée en labour F2 et en semis direct F0. La rotation mais-soja sur résidus de récolte montre une activité la plus élevée.

Fig. 5: Comparaison de l'activite beta-glucosidase entre les differents systemes

h 200 180 160 BEM RS 140 120 BEM SR 100 BEM MP 80 AND MS 60 AND HS 40 20 AND MD Beta-glucosidase en ug/g/ en Beta-glucosidase 0 LB F0 LB F1 LB F2 SD F0 SD F1 SD F2 Traitement

21 Activité phosphatase Pour cette activité phosphatase (figure 6), la rotation maïs-pomme de terre montre encore une activité la plus faible par rapport à tous les systèmes étudies et la rotation maïs-soja sur résidus de récolte est toujours la plus élevée. Ensuite l’activité phosphatase est presque identique pour tous les autres systèmes sauf en labour pour riz-soja sur résidus et en semis direct F0.

Fig. 6: Comparaison de l'activite phosphatase du sol entre les differents systemes

600 500 RS 400 SR 300 200 MP ug PNP/g/h ug 100 MS 0 HS LB F0 LB F1 LB F2 SD F0 SD F1 SD F2 MD Traitement

Teneur en carbone Le système soja-riz donne une teneur en C la plus faible (figure 7). Le système maïs-pomme de terre sur résidus n’est pas performant non plus. Tous les autres systèmes en semis direct ont fortement augmente la teneur en C du sol par rapport à la teneur en C de la jachère. Les systèmes en semis direct sur résidus riz-soja et maïs-soja donnent les mêmes performances que les systèmes en couverture vive haricot-soja sur Kikuyu et mais sur Desmodium.

Fig. 7: Comparaison de la teneur en carbone dans le sol entre les differents systemes

60

50 RS 40 SR MP 30 MS 20 HS

C en mg/g de sol 10 MD JBem - JAnd LB F0 LB F1 LB F2 SD F0 SD F1 SD F2 Traitement

Le regroupement d’essai sur la variable biomasse microbienne pour le site de Bemasoandro a montré un effet significatif de l’interaction entre essais et gestion du sol, ainsi que de l’interaction entre gestion de sol et fumure, et pas d’effet dans l’interaction entre essais et fumure, et l’interaction entre essais, gestion de sol et fumure. Le graphique d’interaction (figure 8) montre que l’essai soja-riz (SR) réagit moins au semis direct concernant la variable biomasse microbienne. Ce comportement qui était toujours faible et irrégulier pour toutes les variables mesurées peut être attribué au choix de terrain de l’essai qui est fortement hétérogène et très pauvre car des cinérites (roche mère en voie de décomposition) affleurent dans plusieurs endroits de l’essai. L’interaction entre gestion de sol et fumure (figure 9) se traduit par la diminution de la différence, en biomasse microbienne, entre le semis direct et le labour quand on augmente la fumure. 22

Fig. 8: Interaction entre essais et gestion de sol concernant la biomasse microbienne à Bemasoandro

sol sec -1 g Cm. µg

Rotation riz-soja

Biomasse microbienneBiomasse en Rotation mais-pomme de terre Rotation soja-riz

Fig. 9: Interaction entre gestion de sol et fumure concernant

la biomasse microbienne à Bemasoandro

sol sec -1 g Cm. µg

Biomasse microbienneBiomasse en Semis direct

Labour

23 Conclusions et perspectives Il y a un effet important du semis direct par rapport au labour sur toutes les variables mesurées et pour tous les systèmes de culture étudiés. L’apport de fertilisation n’a un effet que dans quelques systèmes de culture et sur certaines variables comme l’activité de minéralisation potentielle du CO2, la biomasse microbienne et l’activité β-glucosidase. L’effet global montre que le système de culture avec maïs sur couverture vive de Desmodium a une activité de la microflore faible par rapport aux autres systèmes étudies. Ce résultat nécessite cependant une confrontation avec celui de la macrofaune. D’ores et déjà on peut conclure que les indicateurs biologiques utilisés sont très sensibles et intéressants. La question très importante qui se pose après ces résultats va guider les étapes suivantes de cette étude, est de savoir quels sont les principaux déterminants dans les différents modes de gestion du sol ? - Restitution de matière organique (qualité, quantité) ? - Entrée de carbone (rhizosphère, résidusphère) ? - Agrégation du sol ? - Structure des microorganismes ? - Macrofaune ? La prochaine étape sera l’étude de l’agrégation du sol ainsi que la structure des microorganismes dans chaque classe d’agrégat ou habitat microbien.

24

Activité ex-AGR8 : Campagne 2002-2003

Intitulé Analyse des pratiques d’écobuage et des mécanismes physico-chimiques impliqués

Chercheurs impliqués Responsable RAZAKAMIARAMANANA, Agronome FOFIFA

Objectifs généraux du projet - Identification et caractérisation de différentes pratiques d'écobuage existantes. - Analyse du mécanisme/fonctionnement de l’écobuage pour sa meilleure compréhension afin de la mieux valoriser en tenant compte des aspects environnemental et socio-économique.

Objectifs du projet pour la période (2002-2003 : 1ère année) Identification et caractérisation de différentes pratiques d'écobuage existantes

Méthodologie D’une manière très simplifiée, l’écobuage consiste à utiliser un combustible (généralement de la biomasse) pour comburer (en partie) le sol en vue de sa mise en culture. Il s’agit alors, pour atteindre cet objectif, de collecter des données auprès des informateurs clés. Pour ce faire, on a procédé à 2 niveaux : (i) voir avec le dispositif des organismes de développement rural les zones potentielles de la région utilisant ces pratiques; (ii) discuter directement avec les paysans pratiquants sur le lieu (c’est-à-dire au moment même de la pratique) pour recueillir les informations nécessaires concernant ces pratiques.

Résultats 2002-03 Il existe principalement 4 pratiques de l’écobuage dont : - «voly tolaka»: on coupe les arbres et arbustes (mimosas), on les met en amas suivant la ligne de la plus grande pente ; une fois qu’ils sont à peine à moitié secs, on y met le feu ; on procède à la mise en culture dès que les conditions le permettent (pluie). - «Soro-kahitra + doro hazo»: c’est pratiquement le même que celui décrit précédemment à l’exception du fait qu’ici la nature du couvert végétal consiste surtout en tapis graminéen formé essentiellement de ‘bozaka’. La pratique consiste alors à décaper ce tapis en le faisant accompagner d’une mince couche du sol arable. - «doro rantsakazo» : cette pratique consiste à ramasser des brindilles et/ou feuilles d’arbres sèches, les mettre en tas ou non sur la parcelle labourée et y mettre le feu. Le semis de cultures est précédé d’une homogénéisation de la parcelle en répartissant les produits d’incinération (y compris une certaine quantité de sol qui a été « brûlé » lors de la mise à feu). - «Écobuage en tranchées» ou écobuage classique (pas utilisé par les agriculteurs). Il s’agit de creuser des tranchées de 30 x 30 cm environ. Y mettre le combustible (bozaka ou autres biomasses asséchées) ; le recouvrir après par une certaine épaisseur de terre prise de part et d’autre de la tranchée en question, tout en laissant tous les mètres une cheminée permettant la meilleure combustion. On procède à la mise à feu et la combustion peut varier de quelques heures à une journée voire plus suivant le cas. Tout comme précédemment, on procède à l’homogénéisation des lignes de semis (ou de la parcelle) avant le semis. De plus, les points suivants sont à retenir : - Les zones où l’écobuage est le plus pratiqué sont celles de haute altitude (>1600m) - Les raisons invoquées pour la pratique sont : « sorte de fertilisant » pour les cultures ; moins d’entretien mais bonne production ; résoud le problème de fumier destiné en priorité au bas-fonds - La coupe se fait à partir de mai pour une mise en culture en septembre – octobre - Suivant le cas, la durée de combustion varie de quelques heures à une journée. - Avec ces pratiques, les travaux de champs deviennent mixtes (H, F et enfants) - C’est une technique qui se prépare à l’avance : il faut semer des mimosas pour les parcelles à «écobuer» dans 5 ans - La rotation de ces pratiques sur une parcelle est de 3 à 5 ans - Les cultures les plus concernées sont la pomme de terre et le maïs - La pratique (forme) varie suivant le cas et la culture.

25 Bref, ces différentes pratiques sont très utilisées par les agriculteurs des zones d’altitude pour la culture sur tanety (maïs, pomme de terre), chacune de ces pratiques constituant un paquet technique en soi. Le problème est que cette pratique est effectuée dans le sens de la plus grande pente sans que les paysans auxquels on a posé la question puissent en fournir une explication valable.

Conclusions et perspectives N’ayant plus figuré parmi les activités à conduire pour 2003-2004, la mise en œuvre de cette activité s’est arrêtée à ce stade d’identification et de caractérisation des principales pratiques d’écobuage. Si un financement avait été disponible, il aurait pourtant été opportun : - De partir des données analytiques du sol pour la compréhension des mécanismes et fonctionnements chimiques impliqués dans l’écobuage. - De valoriser l’écobuage par l’identification des pratiques amélioratrices des techniques SCV (plus de production à coût et temps raisonnables) et respectueuses de l’environnement.

26 RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Idée 2.1

Développer et diffuser un matériel végétal adapté aux contraintes du milieu

Table des matières

1 Introduction / Idée 2.1 Sous une pression démographique galopante et une pression foncière des bas-fonds, les paysans des hautes terres de Madagascar n’ont d’autres alternatives que de conquérir les flancs de collines et les plateaux sommitaux pour cultiver du riz dont le besoin se fait de plus en plus sentir. Les premiers cultivars utilisés étaient des variétés locales généralement à cycle long comme la variété Botramaitso, nécessitant une amélioration pour l’adaptabilité aux conditions contraignantes des zones d’altitudes, notamment le froid et les diverses maladies. Avec le développement et la disponibilité de matériels végétaux plus adaptés, un système de culture permettant de restaurer la fertilité ainsi que de maintenir l’équilibre biologique du sol s’avérait nécessaire pour assurer l’augmentation de la production agricole sur les hautes terres malagasy, d’où l’idée d’inclure le riz pluvial dans le système de culture sur couvertures végétales (SCV). Cependant pour optimiser le riz pluvial dans ces systèmes de cultures, il faudra considérer la possibilité d’offrir aux usagers différentes solutions techniques, dont parmi eux, le développement et la diffusion de matériels végétatifs adaptés aux contraintes du milieu et aux exigences des consommateurs (Idée 2.1, animée par Alain Ramanantsoanirina), relevant de la thématique n°2 de l’URP-SCRID intitulée « Optimiser la riziculture pluviale par une diversification des solutions techniques », et regroupant les 4 projets suivant : 1)-Adapter le riz pluvial aux SCV et à la flexibilité hydrique 2)-Améliorer les variétés de riz pluvial pour leur adaptation aux contraintes climatiques 3)-Améliorer la qualité physico-chimique, organoleptique et nutritionnelle du grain du riz pluvial 4)-Fournir les semences de prébase et former les agents de développement à la production et au contrôle de qualité des semences Les trois premiers projets comme les autres projets de l’URP-SCRID sont issues du réarrangement des fiches d’activités validées lors de l’atelier de lancement du PCP-SCRID en Octobre 2002, réarrangements faisant suite à l’atelier « Pilotage des URP » du 27-29 Avril 2004 à Antananarivo. Le présent rapport présente donc les résultats saillants de ces fiches d’activités avant l’atelier d’avril 2004, en fonction de leur date de mise en œuvre car certaines activités ont démarré seulement en 2003. A noter que le projet 2.1.3 n’ayant pas démarré même en 2003 et ayant vocation à se rapprocher d’un autre projet relevant de la thématique 3, on ne l’a pas pris en considération dans ce rapport. Par ailleurs, l’activité S07 qui n’a pas été érigée au rang de projet, suite à la recommandation des instances du PCP de l’intégrer au Projet 212, n’a en pratique pas été poursuivie au-delà de la période couverte par ce rapport.

2 Projet N° 2.1.1. : Campagnes 2001-2002 et 2002-2003

Intitulé Adapter le riz pluvial aux SCV et à la flexibilité hydrique

Chercheurs impliqués Responsable DZIDO Jean-Luc, Sélectionneur CIRAD (38%)

Autres chercheurs DUSSERRE Julie, Ecophysiologiste CIRAD (35%) RAMANANTSOANIRINA Alain, Sélectionneur FOFIFA (30%) RAZAFIMANDIMBY Simon, Agroéconomiste FOFIFA (5%)

Problématique Le Programme Riz d'Altitude a abouti à la création et à la diffusion de variétés de riz pluvial productrices jusqu’à des altitudes de 1400 à 1700m. Parallèlement, de nouveaux systèmes de riziculture pluviale avec couverture végétale ont été mis au point pour ces altitudes, mais, à ce jour, un nombre très limité de variétés ont été testées dans ces systèmes. De ce fait, les informations sur l’existence d’éventuelles interactions variété de riz x système de culture (SCV versus travail du sol) sont encore à l’état de présomptions basées sur des observations ponctuelles. Les perspectives de développement du riz pluvial sur SCV justifient une analyse plus systématique des exigences spécifiques de ces systèmes en terme de caractéristiques morpho-physiologiques des variétés de riz. Cette analyse servira à orienter la création variétale, création qui doit être poursuivi pour obtenir des variétés adaptées à ces systèmes et à leur évolution. D'autre part, la possibilité d'adapter des variétés dites flexibles, c'est à dire pouvant être cultivées aussi bien en pluvial qu'en aquatique et supportant des alternances d'assecs et d'inondations, ouvre des perspectives particulièrement intéressantes pour les hautes terres de Madagascar car ceci permettrait de sécuriser la riziculture dans les bas-fonds avec mauvaise maîtrise de l'eau, surtout si on y intègre les SCV. Des variétés performantes dans ce type de situations ont été développées au Brésil, mais leur cycle long ne permet pas leur utilisation sur les hauts plateaux malgache. L’identification de leurs caractéristiques adaptatives spécifiques facilitera la création de variétés adaptées au contexte des hauts plateaux. L'obtention de ces variétés est un des facteurs primordiaux de ce succès.

Objectifs généraux du projet Caractériser et obtenir des variétés adaptées aux systèmes de culture développés dans les différents milieux, et à leur évolution (précision: un système avec couverture végétale mis en place depuis un certain temps est plus performant qu'à ses débuts et permet d'installer des variétés plus exigeantes, souvent plus performantes en productivité).

Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003) • Phase préliminaire : étude de l'importance de ce thème et typologie des rizières (équipe socio-économie) • Evaluation des variétés dans des systèmes de culture "SCV" • Mesurer des caractéristiques morpho-physiologiques variétales dans différentes conditions (phénologie, biomasses …) • Paramétrer un modèle de simulation du fonctionnement des cultures intégrant des caractères morpho- physiologiques de variétés de riz pluvial d’altitude (SarraH).

Aperçu des résultats antérieurs Quelques essais variétaux ont été menés antérieurement en zéro-labour avec paillage, mais n'ont pas permis de faire des comparaisons valables avec le labour, à l'exception d'une collection testée menée en 1998-99 à Ibity à la fois en labour et zéro-labour sur des sols ferralitiques très dessaturés. Nous donnons les résultats sur le rendement pour le témoin, FOFIFA 152, en q/ha :

3 Essai Sans fumure minérale Avec 250 kg de NPK 11 22 16 / ha Sur labour 17 26 Sur zéro-labour 39 40

La présence de la couverture morte a permis de maintenir une certaine humidité du sol, contrairement à ce qui a été observé sur le sol labouré où la production a été limitée par la sécheresse. De plus, on observe aussi une certaine diminution de la stérilité, possiblement due à l'effet tampon de l'humidité sur la température du sol. Les travaux en écophysiologie n'ont démarré qu'au cours de la campagne 2002-2003, avec l'arrivée de la spécialiste Julie DUSSERRE.

Etudes réalisées en 2002 et 2003

En Agroéconomie : Typologie des rizières Une première étude a été réalisée de mai à juillet 2003 et est consignée dans le document cité en annexe (Typologie des rizières dans la région des hautes terres du Vakinankaratra : quelques aperçus sur le fonctionnement des rizières sans maîtrise de l’eau). 4 types de rizières ont été caractérisés du point de vue de l'approvisionnement en eau : • Type 1 : rizières bien irriguées, avec parfois des inondations passagères (44 % du total*). • Type 2 : rizières mal irriguées, avec un déficit hydrique temporaire en début et/ou en cours de culture, dû à une mauvaise distribution de l'eau (28 % du total*). • Type 3 : rizières "mixtes", avec un déficit hydrique chronique dû à un contrôle de l'eau difficile, voire impossible, car dépendant presque exclusivement des eaux de ruissellement pour leur irrigation, ce qui se traduit souvent par des alternances d'assecs et de submersion, d'où l'appellation de "mixtes" (à la fois pluviales et aquatiques, 24 % du total1). • Type 4 : rizières inondées, constamment ou trop fréquemment inondées, à cause d'une déficience du drainage, problème dont les paysans se soucient généralement peu par rapport à ceux de l'irrigation (3 % du total). Les rizières pluviales (= de tanety) constituent un 5e type avec des surfaces relativement faibles mais allant jusqu'à 9 % des superficies en riz dans certaines zones (9 % pour Antsoantany, à environ 25 km au nord d'Antsirabe). La distribution spatiale de ces différents types de rizières est caractérisée par une mosaïque de situations à tout endroit, avec toutefois des tendances dominantes par sous région : • Betafo: sous région des contrastes, • Antsirabe: sous région de mosaïque de situations, • Antanifotsy: sous région plutôt de la riziculture irriguée, • Faratsiho: sous région plutôt de la riziculture sans maîtrise de l’eau. En ce qui concerne les variétés, les éléments intéressants qui ressortent de ce travail, c'est qu'en irrigué, les paysans utilisent généralement une seule variété, polyvalente, rarement deux. Les critères de choix variétal les plus déterminants sont la plasticité à toutes les conditions de culture et la qualité pour la consommation familiale. Les variétés à grains ronds et/ou rouges sont les plus appréciées par les agriculteurs. Dans le Moyen Ouest, la problématique est différente, le riziculteur devant considérer à la fois les besoins de sa famille (riz de consommation) et les exigences du marché (riz commercial). Du coup, les paysans cultivent plus souvent deux variétés, et, même si le panel de variétés aquatiques est assez large (8 variétés), deux variétés dominent nettement : "Tsipala" (riz commercial) et "Japone" (riz mixte). Les variétés de type mixte pluvial - aquatique sont les plus répandues quel que soit le contexte considéré. Les variétés de ce type citées sont : Rojo, "vary manga", Tsipala, Japone, Tokambana, Rija, "vary botry", "vary fotsy kely" et "lava taho". Mais beaucoup de ces noms indiquent un type de grain ou de plante et non une vraie variété au sens génétique du terme. En conclusion de cette étude, "en politique variétale, le riz "mixte" de type pluvial - aquatique s'intégrerait mieux. En mode de culture ensuite, les SCV devraient permettre aux paysans d’améliorer la gestion et le niveau de la production : installation précoce et plus rapide de la riziculture, réorganisation du calendrier et du temps de travail

* estimations données par l'étude 4 permettant de gérer au mieux les interférences avec les activités agricoles sur les collines, résolution (en partie) des conflits sociaux sur l’accès et le contrôle de l’eau, plus d’espérance de stabilité et de niveau acceptable de rendement, etc. Les obstacles majeurs qui pourraient se poser sont la possibilité ou non de faire la culture de contre saison (problèmes de déficit en eau) pour une gestion globale et intégrée des plantes de couverture."

En Sélection Croisements : • 2002: 26 croisements variétés adaptées × 2 populations PCT concernent les SCV en raison du développement végétatif important des populations PCT. • 2003: les 48 croisements effectués concernent les SCV et/ou la flexibilité hydrique en raison de l'architecture des plantes ou des capacités mixtes des variétés (44 croisements variétés précoces adaptées × variétés brésiliennes + 4 croisements variétés précoces × Botramaintso). Sélections généalogiques : Nous donnons ici les résultats globaux de toutes les sélections généalogiques car nous ne pouvons pas séparer les différentes activités à ce niveau, la plupart des sélections concernant plusieurs activités à la fois. Nombre de lignées Sélections initiales gardées Croisements Familles Lignées Croisements Familles % Lignées % 2002 "Fn" 30 67 335 25 55 82 48 14,3 2003 "Fn" 30* 106 530 29 51 48 51 9,6 2003 S2 - 134 670 - 30 22 77 11,5 Totaux / moyennes 240 1200 81 34 128 10,6 * 5 croisements repris suite aux résultats des travaux de Michel VALES en Colombie Evaluation variétale : En 2001-2002 : 2 essais comparatifs variétaux ont été installés en zéro-labour avec paillage à Andranomanelatra et Betafo (points d'essais TAFA). Ces essais ont été doublés par une répétition sur labour, mais les conditions ont été trop disparates et les rendements trop moyens pour pouvoir faire de bonnes comparaisons. En 2002-2003, une collection testée a été installée sur couverture vive d'Arachis pintoï et 3 essais comparatifs en blocs de Fisher en zéro-labour avec paillage, dont 2 avec une répétition sur labour. L'Arachis pintoï s'est avéré difficile à maîtriser en raison des germinations continues des graines enfouies dans le sol, malgré un traitement au 2,4 D à la dose de 0,5 litre / ha et un traitement à dose élevée de triclopyr (Garlon à 1 litre / ha). Le riz a souffert de la concurrence avec l'arachis et s'est mal développé (et, pour finir, a été ravagé par la grêle juste avant la récolte). Un des essais en blocs a été installé sur du brachiaria de deux ans, mais a souffert d'une mise en place difficile : nous avons dû dégager et sortir des touffes (desséchées après traitement au glyphosate) volumineuses, les plantes se sont mal développées malgré une fumure correcte (fumier à 8 tonnes / ha, NPK 11 22 16 à 250 kg/ha et urée à 60 kg/ha en 2 fois : 50 % au semis et 50 % au tallage). Cet essai, proche du précédent, a aussi été ravagé par la grêle juste avant la récolte.

Résultats des essais installés à Andranomanelatra (ferme TAFA) : Bon développement général du riz. Quelques plants manquants à cause d'attaques d'Heteronychus en zéro-labour, malgré le traitement des semences au Gaucho et celui du sol au carbofuran. En fin de cycle, très forte attaque de pyriculariose, et de la stérilité : taux estimé de 14 % (certainement inférieur à la réalité d'après les observations faites par ailleurs par l'équipe d'écophysiologie). A noter : la pyriculariose a été significativement plus forte sur labour avec précédent soja que sur zéro-labour avec précédent crotalaire en ce qui concerne les moyennes générales et les variétés FOFIFA 152 et 154, Exp 902 et 205.

5

Labour SCV Incidence pyri 3CV3

9

Variété 8 Note Note Note /9 Notes

NK 5% NK 5% 7

6

5 Fª 152 9 a 3,8 bc Fª 154 8,8 a 6,0 a 4 Exp 902 8,0 ab 4,8 b 3

Exp 205 7,3 b 4,3 b 2 Exp 207 3,6 c 2,2 cd 1

0 Exp 3,5 c 1,9 d Labour Fª 152 Fª Fª 154 Fª SCV Exp 902 Exp

929 205 Exp Exp 207 Exp Exp 929 Exp Exp 208 Exp Exp 918 Exp

Exp 208 3,0 cd 2,3 cd 933 Exp Exp 206 Exp Exp 918 2,3 cde 2,4 cd Exp 933 1,8 de 1,5 d Exp 206 1,3 e 1,1 d Moyennes 4,8 3,0

La stérilité est significativement plus importante en labour qu'en zéro-labour :

Moyennes des estimations avec les variétés Exp 929, 933, 206, 207 et 208 (pour Exp 918, il nous manquait une donnée, et pour les autres variétés, l'influence de la pyriculariose était trop importante pour faire la part des choses) : Système Stérilité estimée moyenne (%) Test de Newman-Keuls à 5% En labour : 15,6 % a En zéro-labour : 7,0 % b

Pour le rendement, il n'y a pas de différence significative entre labour et zéro-labour, ni interaction des systèmes avec les variétés. Le rendement moyen est de 28 q/ha. Le rendement maximum obtenu est de 38 q/ha en labour (Exp 208) et de 37 en zéro-labour (Exp 918). Une seule variété ressort vraiment de cet essai : Exp 206.

6

Bloc en labour Bloc en zéro-labour

Observations complémentaires

Variété % Exp 206 % Exp 206 % Exp Stérilité estimée (%) estimée Stérilité (%) estimée Stérilité Test Newman-Keuls 5% Test Newman-Keuls 5% Pyriculariose du (/9) cou Pyriculariose du (/9) cou Appréciation globale (/9) Appréciation globale (/9) Rendement moyen (kg/ha) (kg/ha) moyen Rendement (kg/ha) moyen Rendement Jours pour floraison à 50 % pour floraison à Jours 50 % pour floraison à Jours

3 370 a 110 6,0 122 1,8 8 3 730 a 113 6,0 125 2,4 6 Variété avec problème de fixation Exp 918 Exp 208 3 820 a 124 4,8 125 1,6 9 3 220 a 98 4,8 126 2,3 6 Tardive Exp 206 3 650 a 119 3,0 113 1,1 5 3 290 a 100 3,0 113 1,1 3 Lignée sœur d'Exp 103 Exp 933 3 410 a 111 5,3 125 1,4 7 3 300 a 100 5,3 125 1,5 4 Tardive Fª 152 3 070 ab 100 5,5 103 4,5 12 3 290 a 100 5,5 106 3,8 11 Très attaquée par la pyri Exp 929 2 970 ab 97 4,8 125 1,7 13 2 890 ab 88 4,8 122 1,9 5 Tardive, grain rouge Fª 154 2 240 cd 73 6,3 108 6,0 25 2 850 ab 87 6,3 112 6,0 15 Très attaquée par la pyri Exp 205 2 500 bc 81 6,8 102 3,8 17 2 210 bc 67 6,8 103 4,3 23 Précoce, bien attaquée par la pyri Exp 902 1 830 cd 60 7,3 111 5 22 1 820 c 55 7,3 112 4,8 25 Très attaquée par la pyri Exp 207 1 670 d 54 6,8 125 1,7 18 1 640 c 50 6,8 125 2,2 18 Tardive, peu productive Moyennes 2 796 91 5,6 115 3,0 14 2 824 86 5,6 117 3,0 11 Minima 1 670 54 3,0 102 1,1 5 1 640 50 3 103 1,1 3 Maxima 3 820 124 7,3 125 6 25 3 730 113 7,3 126 6 25 Effet variété très hautement Effet variété très hautement

significatif significatif ET = 390 kg/ha ET = 460 kg/ha CV = 13,8 % CV = 16,3 %

4 000

kg/ha 3 500

3 000

2 500

Labour 2 000 SCV 1 500

1 000

500

0

Variétés 8 1 3 9 3 9 6 p 0 8 SC x p 2 0 9 V x 2 2 L E p 9 5 a E x p 0 2 b p ou E x 2 0 7 r E x 9 0 E p 2 x p E x p E x E

7 Résultats des essais installés à Ibity (point d'essai TAFA) : Culture correcte. Forte pression de pyriculariose en fin de cycle.

Principales différences observées entre les 2 systèmes de culture :

En faveur du zéro-labour : • Rendement moyen de 38 q/ha contre 28 en labour (voir c-dessous), • attaque moindre de pyriculariose foliaire, • pourcentage très inférieur de panicules blanches (moyennes : 0,7 contre 7,2 %), • plus grand nombre de plants par poquet en fin de cycle (moyennes: 16 contre 11), • plus grande longueur des panicules (moyennes: 19,8 cm contre 17,5), • plus grand nombre de grains par panicule (moyennes: 87 contre 63).

En faveur du labour : • Stérilité apparente moindre (notes moyennes : 2,3 contre 3,8 sur 9), • meilleure exertion paniculaire (notes moyennes : 1,7 contre 3,2 sur 9).

Pour le reste, les différences sont moins flagrantes, ainsi pour la pyriculariose du cou, contrairement aux essais précédents.

Incidence pyri cou 3CV4 Note /9

8 7 6 5 4 3 2 1 0 Labour

4 2 7 SCV 9 9 1 3 9 2 p 9 0 8 1 x p 1

x p 9 SCV E p x E p E x x E Labour E

Rendement: En ce qui concerne le rendement, le zéro-labour se montre significativement supérieur au labour : moyenne générale de 38 q/ha contre 28, et 2 variétés sont significativement meilleures en zéro-labour :

Zéro-labour Labour Variétés kg/ha Newman-Keuls 5% kg/ha Newman-Keuls 5% Exp 103 4 940 a 2 700 cd Exp 929 4 460 ab 3 280 cd

8 Résultats globaux des variétés par système de culture :

Bloc en labour Bloc en zéro-labour

(précédent: patate douce) (précédent: soja)

Variétés % Fª 152 % Fª 152 Stérilité (/9) Stérilité (/9) Pyri cou (/9) Pyri cou (/9) Pyri cou (/9) Test de Newman-Keuls 5% 5% Newman-Keuls de Test 5% Newman-Keuls de Test (kg/ha) moyen Rendement (kg/ha) moyen Rendement Exp 929 3 280 a 116 1,8 3 4 460 ab 127 2,3 4 Exp 103 2 700 ab 95 1,3 1 4 940 a 141 1,6 2 Exp 918 3 040 ab 107 1 3 4 040 ab 115 3,5 3 Fª 152 2 840 ab 100 7,8 1 3 510 bc 100 6,0 4 Exp 924 2 350 b 83 4,3 3 3 180 bc 91 4,0 5 Exp 917 2 480 ab 88 3,0 3 2 640 c 75 3,0 5 Moyennes 2 782 98 3,2 2,3 3 662 104 3,6 3,8 Minima 2 350 83 1 1 2 640 75 1,6 2 Maxima 3 280 116 7,8 3 4 940 141 6 5 Effet variété significatif Effet variété hautement significatif ET = 390 kg/ha ET = 670 kg/ha CV = 13,8 % CV = 17,6 %

5 000 Rendements essai CV4 (Ibity) kg/ha 4 500 4 000 3 500 3 000 2 500 2 000 1 500 1 000 500 0 SCV 03 1 Labour p 929 Labour x p E x E 7 SCV Exp 918 924 Exp Variétés Exp 91

Deux variétés ressortent de cet essai pour leur comportement global : Exp 103(= FOFIFA 161) et 929.

9 En Ecophysiologie

La démarche a été de caractériser le comportement (croissance, développement, composantes du rendement) de variétés contrastées dans différents sites et modes de gestion du sol. A partir des premières mesures réalisées, il a pu être mis en avant quelques caractères variétaux intéressants : - Une variété se distingue par des caractéristiques de bonne vigueur végétative (comportement colonisateur), cas de la variété traditionnelle Botramaintso. Elle présente un fort développement foliaire (LAI et SLA élevés (feuilles minces donc moins de matière sèche nécessaire), un phyllochrone faible (apparition des feuilles plus rapide)). Toutefois cette variété est trop tardive, ce qui a occasionné de faibles taux de remplissage des grains. Elle a été intégrée dans des schémas de croisement pour l’étude des bases génétiques de la vigueur végétative. - Deux variétés, EXP206 et Fª133, se caractérisent par un faible taux de stérilité et un fort PMG qui leur permettent d’assurer un bon niveau de production même en condition défavorable (effet du froid, qui est, en fonction de l’altitude, le principal facteur de variation de cette étude). Elles présentent de faibles tallages, particulièrement EXP206, et pourraient être testées en plus forte densité. - Les 3 autres variétés, Fª152, EXP933 et Fª154, valorisent des conditions plus favorables grâce à un fort tallage qui permet d’augmenter le nombre de grains produits par m². Toutefois Fª152 et Fª154 présentent une forte sensibilité à la pyriculariose et peuvent présenter en cas de fortes attaques des rendements nuls. Concernant la comparaison des systèmes, les premières observations indiquent en SCV une amélioration du tallage (cas des FOFIFA), du nombre d’épillets par panicule (Fª152, EXP206, Botramaintso), correspondant donc vraisemblablement à une meilleure nutrition minérale durant la phase végétative.

Conclusions et perspectives

Tous les essais menés correctement en zéro-labour ont montré les avantages de cette méthode sur le labour, concernant en particulier la productivité, la résistance à la sécheresse et aux maladies. Cependant, cette expérience nous a montrés aussi que la maîtrise de ces essais n'était pas aisée, surtout en ce qui concerne les couvertures vives. Par la suite, nous nous efforcerons de mener ces expérimentations sur des terrains gérés par des agronomes spécialisés pour éviter les problèmes dus à la gestion de ces techniques, tout en ne perdant pas de vue leur importance pour nos objectifs d'amélioration variétale. Une fois le matériel amélioré pour la résistance au froid et à la pyriculariose, il apparaît que c’est par le système de culture (amélioration des propriétés physiques, chimiques et biologiques des sols) que la stabilisation et l’amélioration du rendement peuvent être atteints.

Références

• Typologie des rizières dans la région des hautes terres du Vakinankaratra : quelques aperçus sur le fonctionnement des rizières sans maîtrise de l’eau. Simon Razafimandimby, Marie-Hélène Dabat, Zo Ratsisetraina, Alain Ramanantsoanirina, Bertrand Muller. Document URP SCRiD. 16 p. Décembre 2003. • Synthèse des activités écophysiologie 2002-2003. DUSSERRE Julie. Document URP SCRiD. 28 p. Février 2004. • Compte-rendu technique campagne 2002-2003. DZIDO J-Luc, RAMANANTSOANIRINA Alain. Document URP SCRiD. 100 p. Janvier 2004. • Rapport scientifique campagne 2001-2002. DZIDO J-Luc. Document FOFIFA. 4 p. Octobre 2002. • Influence des conditions pédoclimatiques et de l’itinéraire cultural sur la phase végétative et l’élaboration du rendement de variétés de riz pluvial d’altitude : Recherche d’adaptations spécifiques. Mémoire de fin d’étude du diplôme d’ingénieur agronome. Ecole Supérieure des Sciences Agronomiques. Université d’Antananarivo. RAMAHANDRY Fidiniaina, 2003.

10 Fiche sél.2 Projet N° 2.1.2. : Campagnes 2001-2002 et 2002-2003

Intitulé Adaptation variétale du riz pluvial aux contraintes physiques et climatiques

Chercheurs impliqués Responsable DZIDO Jean-Luc, Sélectionneur CIRAD (35%)

Autres chercheurs DUSSERRE Julie, Ecophysiologiste CIRAD (30%) RAMANANTSOANIRINA Alain, Sélectionneur FOFIFA (20%)

Problématique

L'expérience montre que les succès réalisés en amélioration de la production sont le résultat de l’amélioration et de la stabilisation de l’environnement en parallèle avec l’amélioration de la capacité de la plante de répondre favorablement à cet environnement. Les variables environnementales étant très complexes et difficiles à maîtriser du fait que ces facteurs sont en interactions les uns avec les autres, le phénotype qui en résulte (i.e. l’expression du génotype dans ces variables environnementales), est la résultante des processus métaboliques de la plante dans ces environnements, ou en un mot : de sa physiologie. Etant donnée la complexité de ces facteurs environnementaux, il y aura pratiquement une infinité de réponses de la plante ou d’expressions phénotypiques dues aux interactions de deux ou plusieurs de ces facteurs. La compréhension de ce processus devrait nous permettre de sérier les problèmes et d'identifier ce qu'il faut prendre en compte pour obtenir des cultivars adaptés aux différents systèmes de cultures. Comme il est pratiquement impossible d’intervenir au niveau des conditions climatiques, il faut faire en sorte que nos cultivars exploitent au mieux les conditions climatiques existantes. Nous devons donc, en premier lieu, identifier les réponses physiologiques et morphologiques aux différents facteurs environnementaux. De ce fait il faut décortiquer l’aspect physiologique de la plante dans les conditions environnementales voulues, puis intervenir au niveau génétique pour aboutir au résultat escompté. Ainsi, la résistance au froid en fin de cycle et la précocité sont nécessaires pour le calage du cycle pendant la saison des pluies et sont les conditions sine qua non de l'adaptation à l'altitude du riz pluvial. Ce sont donc des objectifs permanents du travail de sélection. Il est à noter que la plupart des variétés obtenues jusque là souffrent encore de problèmes de stérilité en fin de cycle.

Objectifs généraux • Identifier les variétés adaptées aux conditions physiques et environnementales des régions envisagées, • Elargir la base génétique du matériel génétique afin d'augmenter sensiblement les facultés d'adaptation, • Identifier les causes de stérilité des grains.

11 Objectifs spécifiques pour 2002 et 2003 • Elargissement de la base du matériel génétique, • Sélection pour l'adaptation à l'altitude et au froid, • Tester les effets de traitements sur la stérilité (froid, bore, date de semis).

Aperçu des résultats antérieurs

En 2000, suite à leur bon comportement en tests multilocaux (tests en milieu paysan + essais variétaux), 3 variétés ont été nommées et proposées à la vulgarisation par la suite : FOFIFA 157, 158 et 159. Principaux atouts de ces variétés : précocité et résistance à la pyriculariose pour Fª 157, productivité en culture de type intensif pour Fª 158 et productivité en toutes conditions et résistance à la pyriculariose pour Fª 159. Pendant la campagne 2000-2001, une variété expérimentale a été particulièrement remarquée pour sa productivité en conditions difficiles et sa fertilité : Exp 103. Voir conclusions ci-après. Les travaux en écophysiologie n'ont démarré qu'au cours de la campagne 2002-2003, avec l'arrivée de la spécialiste Julie DUSSERRE.

Résultats 2002 et 2003

En Sélection Croisements 2002: 12 croisements variétés précoces × variétés tardives pour améliorer l'adaptation des variétés tardives. 2003: 44 croisements var. précoces adaptées × var. brésiliennes + 4 croisements var. précoces × Botramaintso.

Sélections généalogiques Nous donnons ici les résultats globaux de toutes les sélections généalogiques car nous ne pouvons pas séparer les différentes activités à ce niveau, la plupart des sélections concernant plusieurs activités à la fois.

Nombre de lignées Sélections initiales gardées Croisements Familles Lignées Croisements Familles % Lignées % 2002 "Fn" 30 67 335 25 55 82 48 14,3 2003 "Fn" 30* 106 530 29 51 48 51 9,6 2003 S2 - 134 670 - 30 22 77 11,5 Totaux / moyennes 240 1200 81 34 128 10,6 * 5 croisements repris suite aux résultats des travaux de Michel VALES en Colombie

Evaluation variétale Ce sont surtout les tests multilocaux en milieu paysan (TMP) qui sont intéressants pour leurs résultats dans différentes conditions d'altitude et de milieux, les essais en milieu contrôlé (Moyen-Ouest et haute altitude en 2002- 2003) n'apportant que très peu d'éléments nouveaux, si ce n'est la mauvaise adaptation des variétés brésiliennes introduites récemment par TAFA. Les tests en milieu paysan (TMP) permettent de distribuer les variétés en fonction de leur comportement dans les différentes zones. Ce comportement global est déduit à la fois des observations effectuées sur les tests et des évaluations faites en mode participatif (enquêtes individuelles et visites de champ) avec les agriculteurs intéressés de chaque zone.

12 Nous donnons ci-après la distribution des tests réalisés au cours de ces 2 campagnes.

Sites 2001-2002 Nombres de tests Enquêtés

Région Description Noms place Mis en Pré- Post- récolte récolte Abandons rendements pour études Zone volcanique Alakamisy / Antovontany Betafo Est 3 0 3 3 3 / 1500 –1550 m /Ampamelomana Zone de tanety basse Ambohitsara / Avaratr'i Masoandro / Betafo Ouest 4 1 3 3 3 / 1250 –1350 m Tsararano Zone de plaine et de bas- Manandona / Mandriakeniheny / 10 2 8 8 8 Sud Antsirabe fonds / 1350 - 1450 m Andranonahotra / Vinaninkarena Plaine de la Samiadala Ambohimiarivo / Ambatolahimarina / Samiadala 40 10 26 30 26 / 1550 - 1650 m Ambohidranandriana / Ambondrona … Zone d'altitude Soanindrariny Soanindrariny / Tsarahonena 7 0 7 7 0 / 1750 –1850 m Zone de tanety Antanifotsy / Antsoatany / Ambohibary / Antanifotsy 6 6 0 0 0 / 1500 –1600 m Ampitatafika Zone de tanety A'tolampy / A'himandroso Ambatolampy 7 7 0 0 0 / 1600 –1700 m / Ihazolava Totaux 77 26 47 51 40

Cette campagne a été perturbée par les événements politiques et nous n'avons pas pu retourner sur les sites d'Antanifotsy et d'Ambatolampy après leur mise en place, d'où l'abandon total mentionné dans ces 2 zones. Pour la campagne 2002-2003, nous avons regroupé les tests dans 4 zones limitées en extension pour faciliter les visites et les réunions avec les paysans.

Sites 2002-2003 Nombres de tests Caractéristiques enquêtés

Lieux Région Description (m) pour étude rendement en pré- récolte récolte en post- Altitude Abandonnés Mis en place moyenne

Zone péri-urbaine, 1 450 Mandriakeniheny 13 1 11 12 - Mandriakeniheny tanety basses et bas-fonds (tests bien regroupés) Ambohimanabe / Zone représentative des Ambohitromby / Belazao / cultures sur tanety Talata -Belazao 1 550 Mahabo / Mangalaza / 19 3 12 17 - des Hauts Plateaux Moratsiazo / Talata Plaine de la Samiadala, Ambatolahimarina / Ambatolahimarina 1 600 région la plus plantée en riz Ambondrona / Ambonirina / 20 2 7 13 14 pluvial Anosisoa Haute altitude, limite Soanindrariny 1 800 supérieure du riz pluvial à Soanindrariny 14 2 8 10 8 Madagascar (tests assez regroupés) Totaux 66 8 38 52 22 Pourcentages 12 58 79 33

Un document récapitulatif analysant les résultats obtenus avec les tests en milieu paysan depuis 1998 est en préparation.

13 Principaux enseignements des enquêtes 2002 et 2003

Principaux enseignements des enquêtes pré-récoltes : Critères de choix variétal les plus souvent cités hors productivité : bon tallage, taille haute, panicule longue, fertilité, égrenage, compacité de la panicule et type de grain. L'appréciation du type de grain varie selon les personnes interrogées, certains préfèrent les grains longs et fins, mais beaucoup aiment les grains courts, plus faciles à piler. Taille: grande taille appréciée pour la paille et pour la facilité à battre, mais ne doit pas être trop haute, car devient "sensible au vent", ce qui peut gêner la pollinisation et favoriser la verse. Cycle: la précocité est appréciée, mais ce qui est vraiment important est que la variété ne soit pas trop tardive, un cycle intermédiaire faisant parfaitement l'affaire. Forme de panicule préférée : panicule longue, compacte (la compacité des panicules des variétés Exp 016, 103 et 206 a été un révélateur pour ce critère en 2003) et recourbée à maturité (signe de productivité). Egrenage: appréciations différentes et contradictoires selon les sites en fonction de l'occurrence ou non de grêle (5 avril 2003). Ainsi, là où la grêle est tombée, la résistance à l'égrenage apparaît capitale, mais ailleurs, la difficulté à égrener et à battre compte bien plus, la résistance étant alors considérée plutôt comme un défaut! Enfin, la couleur du grain vêtu (rouge pour Exp 207) n'est pas un défaut, mais les feuilles paniculaires dressées ne sont pas appréciées.

Principaux enseignements des enquêtes en groupes (campagne 2002-2003) : Globalement, les résultats de ces enquêtes confirment ce qui a été révélé dans les enquêtes "pré-récoltes", excepté en ce qui concerne la résistance à la grêle, la chute de grêle ayant eu lieu après ces enquêtes. D'autres critères apparaissent ici, quoiqu'en importance moindre que les précédents. Il s'agit de l'homogénéité d'aspect des plantes d'une même variété (remarquée surtout pour Exp 103, 911, et 206), de la grosseur du grain, de la rusticité, de l'adaptation à la haute altitude (Soanindrariny) et de la tolérance au vent. Grosseur du grain : la grosseur et le poids du grain sont souvent appréciés par les paysans, le grain se brisant moins au pilage, les sacs étant plus lourds et se vendant mieux. Un poids faible du grain est rédhibitoire. Par contre, un grain long et fin (cas de FOFIFA 154) est aussi apprécié. Homogénéité / aspect : C'est surtout l'aspect des Exp 103 et 206 qui a été révélateur de ce critère, ces variétés étant effectivement très homogènes à maturité, avec un grain sain et bien blanc. Au contraire, les Exp 917 et 918 sont beaucoup trop hétérogènes. Rusticité: Là, c'est essentiellement Exp 103 qui a été citée, ce qui confirme certaines appréciations d'essais antérieurs. Adaptation à l'altitude : Là, il s'agit d'appréciations relevées évidemment à Soanindrariny. 3 variétés ont été citées : FOFIFA 133, Exp 103 et Exp 205 (une fois seulement pour cette dernière). Tolérance au vent : il s'agit d'appréciations relevées surtout à Soanindrariny, le vent devant y prendre davantage d'importance en raison du froid.

Principaux enseignements des enquêtes post-récoltes : Les critères de choix variétal les plus souvent cités sont, dans l'ordre : productivité, facilité à battre, fertilité, cycle, gonflement du grain à la cuisson, taux de brisures, goût sucré, tenue au ventre, ayant suffisamment de goût pour être mangé sans viande, forme du grain, tallage, homogénéité aspect et maturation, longueur panicule, forme panicule, résistance aux maladies, égrenage, taille plante. Les observations sur la transformation du grain et les qualités culinaires ont surtout été faites sur les variétés déjà diffusées (FOFIFA 133, 152 et 154), qui sont donc ici sur-représentées par rapport aux autres qui ont été nettement moins utilisées jusque là, bien que nous ayons obtenu un certain nombre d'appréciations. Très généralement, les variétés pluviales sont très appréciées et globalement préférées aux irriguées pour leur goût.

Principaux enseignements des observations sur ces tests : Les variations de comportement variétal sont surtout nettes entre les situations d'extrême altitude (région de Soanindrariny 1750 – 1800 m) et les autres. 14 Les variétés Exp 929, FOFIFA 159 et Exp 205 sont plus exigeantes en fertilité, les 2 premières se montrant productives en conditions favorables, alors que les variétés Exp 206, Exp 103 et FOFIFA 152 sont plus rustiques, étant relativement plus productives dans des conditions plus défavorables. En altitude, seulement 4 variétés se comportent correctement dans la région de Soanindrariny : FOFIFA 133 est sans conteste la variété la mieux adaptée (nettement la meilleure, déjà cultivée dans la région depuis 3 ans, mais sensible à la pyriculariose), on retiendra aussi le comportement assez stable des Exp 103 et 206 et de FOFIFA 151 (remarquable par sa fertilité malgré son cycle tardif, mais peu appréciée justement pour son cycle). A remarquer le comportement particulier d'Exp 933, qui souffre de stérilité des grains en haute altitude. Comparaison bas-fonds – tanety (ou plaines non inondées) : Nous n'avons pu mettre en évidence de différence de comportement variétale entre bas-fonds et autres situations. En fait, notre seul critère de sélection pour dire qu'il s'agit d'un bas-fond est la possibilité de cultiver du riz en inondé, mais cette réalité recouvre des situations bien différentes : • au niveau des sols : dans ces tests, on y retrouve tous les sols qu'on a par ailleurs (ferralitiques, volcaniques, alluvions), mais pas des sols plus particuliers des bas-fonds comme les sols tourbeux; • au niveau du régime hydrique : dans ces tests, aucun n'a subi d'inondation, au contraire, certains ont subi des périodes de stress hydrique. Par la suite, si nous voulons vraiment pouvoir mettre des différences de comportement variétal en évidence, il faut que nous puissions sélectionner des bas-fonds selon des critères plus drastiques.

En Ecophysiologie

Méthodologie

Sites/dispositifs 4 sites (Ivory 950 m, Ibity 1540 m, Andranomanelatra 1645 m, Soanindrariny 1780 m), 2 modes de gestion du sol (SCV – labour, sauf Soanindrariny, uniquement labour, avec Andranomanelatra et Ibity précédent crotalaire – soja, Ivory précédent mucuna) et 6 variétés proposées par les sélectionneurs : FOFIFA 152, Fª 154, Fª 133 variétés déjà diffusées, Exp 933 et 206 en cours d’évaluation et Botramaintso, variété traditionnelle.

Mesures • Observations sur 2 placettes de 4 poquets consécutifs (uniquement sur les sites d’Andranomanelatra et d’Ibity) - Apparition des feuilles et évolution du tallage toutes les semaines - Détermination des dates d’épiaison, de floraison et de maturité • Prélèvements d’une placette de 0,24 m2, à 42, 75 Jours Après Semis (JAS) et à floraison (sur les sites d’Andranomanelatra, Ibity et Ivory, sauf pour le LAI uniquement sur les 2 premiers sites) - Biomasses limbes, gaines et tiges, panicules - LAI et SLA (Specific Leaf Aera) • Composantes du rendement à récolte (sur les 4 sites) : • comptage du nombre de plantes, de talles et de panicules (composantes du rendement : nombre de plantes par m2, nombre de panicules par plante) • sur un sous-échantillon de 20 panicules moyennes : comptage du nombre de grains total (nombre d’épillets par panicule) : grains pleins et vides (détermination du pourcentage de grains pleins), séchage et pesées (poids de 1000 grains : PMG).

Résultats Des courbes de distribution du poids des grains d’échantillons de 200 à 300 graines pris sur chaque site étudié ont été réalisées pour les variétés Fª 154 et Exp206 (celles qui présentées les plus forts et plus faibles taux de stérilités). Nous avons cherché également à mettre en relation les taux de stérilité observés et la température subie pendant la phase de formation des organes reproducteurs. Les courbes de distribution du poids des grains par site pour les variétés Fª154 et EXP206 sont présentées sur la figure 1. On observe pour chaque courbe, 2 pics bien distincts, celui des grains pleins (grains les plus lourds) et celui des grains vides.

15 50

40 F154

30 Ivory Ibity 20 Fréquence Andrano Soan 10

0 0 102030405060 Poids d'un grain (mg)

50

40 E206

30

Ivory 20 Ibity Fréquence Andrano 10 Soan

0 0 102030405060 Poids d'un grain (mg)

Figure 1 : Courbes de distribution du poids des grains (mg) de la variété Fª154 et EXP206 pour les 4 sites d’étude : Ivory 950m, Ibity 1540m, Andranomanelatra 1645m, Soanindrariny 1780m (chaque courbe est la moyenne de 4 répétitions en traitement labour, sauf Ivory 2 répétitions) Pour les deux variétés, la courbe d’Ivory est décalée vers la droite par rapport aux autres, aussi bien pour le pic des grains pleins, ce qui indique que les grains pleins sont plus lourds, mais également pour le pic des grains vides, ce qui indique une augmentation du poids (et donc de la taille) de l’enveloppe des grains. La température, très favorable sur ce site, a donc agi sur le pourcentage de grains remplis, mais également sur leur remplissage (sur le potentiel de remplissage, c'est-à-dire la taille de l’enveloppe à remplir, et sur le degré de remplissage). Pour les 3 autres sites, des comportements légèrement différents s’observent pour les 2 variétés. Pour la variété Fª154, on observe une réduction de la proportion des grains pleins et parallèlement une augmentation de la proportion des grains vides quand on passe du site d’Ibity, à Andranomanelatra et à Soanindrariny, c’est à dire vers des sites de plus en plus haut en altitude. Pour la variété EXP206, on observe moins d’augmentation de la stérilité, mais un décalage vers la gauche du pic, qui indique que ces grains sont de moins en moins lourds, du site d’Ibity, à Andranomanelatra à Soanindrariny. Nous avons essayé de mettre en relation les pourcentages de stérilité avec les moyennes de températures minimales sur différentes périodes avant floraison (10 à15 jours, 15 à 20 jours, 10 à 20 jours). C’est avec la période de 15 à 20 jours avant floraison que nous avons obtenu les meilleurs résultats. Cette période correspond à la formation des

16 épillets d’après la bibliographique. On peut voir d’après la figure 2 que lorsque la température minimale diminue durant cette période le taux de stérilité augmente.

70

60 E206 50 F154

40 F154 30 R2 = 0.54 % Stérilité % 20 E206 R2 = 0.34 10

0 10 12 14 16 18 20 Moyenne des tempértaures minimales entre -20 à - 15 jours avant floraison (°C)

Figure 2 : Relation entre le pourcentage de stérilité est la moyenne des températures minimales entre 20 à 15 jours avant la floraison (relation puissance)

Les températures minimales subies entre 15 à 20 jours avant floraison explique une part importante de la variabilité du pourcentage de stérilité (54% pour Fª154, 34% pour EXP206). D’autres facteurs doivent donc intervenir, mais n’ont pu être pris en compte dans cette étude. Le pourcentage de stérilité augmente plus rapidement pour Fª154, par rapport à EXP206, avec la diminution de la température. En effet, pour EXP206 des pourcentages de stérilité aux environs de 10 % sont observés pour des températures allant de 19 à 15 °C, alors que pour Fª154 les pourcentage de stérilité sont déjà aux environs de 20 % vers 15-16°C. Il semblerait que Fª154 soit plus sensible à l’action du froid par rapport à la variété EXP206.

Conclusions et perspectives En Ecophysiologie, le principal critère de sélection mis en évidence, qui reste une des contraintes majeures avec la résistance à la pyriculariose, est l’adaptation au froid (longueur de cycle, stérilité). Sélection: Nous donnons ci-après les appréciations globales sur les principales variétés obtenues en cumulant toutes les appréciations recueillies et les observations sur leurs comportements suivant les principales zones de tests en milieu paysan en 2001-2002 et 2002-2003.

17

Mandria- Dénomination Talata Ambatolahimarina Soanindrariny keniheny Zone représentative Plaine de la Haute altitude, Caractérisation Tanety basses des cultures sur Samiadala, région la limite supérieure principale et bas-fonds tanety des Hauts plus plantée en riz du riz pluvial à Régions Plateaux pluvial Madagascar Altitude (m) 1400 - 1500 1450 - 1550 1550 -1650 1750 -1850 Nombre tests 12 17 14 10

Fª 133 ☺ ☺ ☺ ☺☺ Fª 154 ☺☺ ☺☺ ☺☺ Exp 103* ☺ ☺☺ ☺☺ Exp 206* ☺ ☺☺ Exp 929* ☺ ☺☺

Variétés Variétés Exp 205 ☺☺ ☺ Exp 016 ☺ ☺☺ Fª 152 ☺ Fª 159* ☺ * variétés résistantes à la pyriculariose

Un des objectifs de ces tests était de départager les variétés expérimentales 103 et 206. Nous avons donc sélectionné Exp 103 sur l'ensemble de ces résultats, mais la différence porte essentiellement sur sa meilleure appréciation par les agriculteurs et sa rusticité, qualité qui n'est pas apparue particulièrement chez Exp 206. Exp 103 a donc été nommée : FO FIFA 161, et son numéro dans la collection FOFIFA est le 4355. Ces tests étant assez lourds à gérer, nous ne nous en occuperons plus de la même façon la prochaine campagne. Nous nous contenterons de distribuer lots de semences et protocoles dans les mêmes sites, en laissant libres les agriculteurs de les installer ou non, et en se réservant le droit de prendre des échantillons et d'accompagner la récolte. Les créations engagées doivent permettre de trouver de nouvelles alternatives aux variétés décrites ci-dessus, et, en particulier, de gagner en précocité, donc en adaptation à l'altitude.

Références - Compte-rendu technique campagne 2002-2003. DZIDO J-Luc, RAMANANTSOANIRINA Alain. Document URP SCRiD. 100 p. Janvier 2004. - Synthèse des activités écophysiologie 2002-2003. DUSSERRE Julie. Document URP SCRiD. 28 p. Février 2004. - Rapport scientifique campagne 2001-2002. DZIDO J-Luc. Document FOFIFA. 4 p. Octobre 2002. - Contribution à la caractérisation de la stérilité chez les variétés de riz pluvial d’altitude. Rapport de stage. Diplôme Universitaire de Technologie Agricole. Athénée St Joseph Antsirabe. RANARISON Vololona, 2003.

18 Activité ex-S07 : Campagne 2002-2003

Intitulé Apport de la mutagenèse et de l’androgenèse dans l’amélioration variétale du riz d’altitude Appui à la diffusion et à la production de semences

Chercheurs impliqués Responsable RAKOTOARISOA Noronirina, Physiologiste Université

Autres chercheurs ANDRIANJAKA Alice, Physiologiste Université ANDRIANJAKA Zo Norosoa, Physiologiste Université DZIDO Jean-Luc, Sélectionneur CIRAD RAMANANTSOANIRINA Alain, Sélectionneur FOFIFA

Problématique

La contrainte majeure tant en riziculture irriguée qu’en riziculture pluviale est le froid lié à l’altitude. Il peut se faire sentir tout le long du cycle mais surtout en son début et lors de la phase reproductive, provoquant une forte stérilité des épillets. La technique conventionnelle de l’hybridation reste la seule technique utilisée jusqu’à présent dans la production des variétés ou lignées tolérantes à la fraîcheur. Mais elle pose le problème de la ségrégation et la détection des recombinants utiles à cause de la haute hétérozygotie de la plante, qui se traduit par la nécessité d’attendre 6 à 8 générations, voire plus dans certains cas, pour obtenir des lignés fixées. Pour cela, nous proposons d’utiliser la technique de l’androgenèse in vitro de riz associée ou non à la mutation induite pour compléter cette méthode conventionnelle. L’androgenèse est une culture d’anthères de riz in vitro produisant des plantes doubles haploïdes. Elle nous permet de fixer tout de suite les lignées intéressantes obtenues, donc de réduire le cycle de l’amélioration, et aussi de mettre en évidence les modifications du génome après mutation induite. La mutagenèse est une technique induisant au niveau du génome un changement brusque de caractère (mutation), qui devient par la suite héréditaire. Pour cela, nous utilisons le rayon gamma. Elle nous permet d’obtenir des variabilités génétiques pouvant être utiles plus loin pour surmonter l’auto stérilité et le réarrangement des chimères.

Objectifs généraux de l’activité Intégrer l’androgenèse et ou la mutagenèse dans le schéma de la sélection pour la tolérance au froid.

Matériels et méthodes Les semences des variétés Exp.924 & Exp.933 ont été traitées par irradiation gamma, respectivement à 0 Gy et 150 Gy, puis on a induit des cals à partir de CIV d'anthères sur 5 milieux (MS, SK-I, N6, NB1, H2). Les cals obtenus ont été traités à basse température (16°C puis 12°C, pendant deux semaines), et on a régénéré des plantes à partir de ces cals dans deux milieux (SK-II, MSrég).

Résultats 2003 Les % de cals obtenus ont été variables en fonction des variétés, de l'irridiation ou non, de la température (Tableaux 1 & 2).

19 Tableau 1. Induction de cals (Résultats 2003 : Traitement à 16°C) Variété % de cals % de cals obtenus par milieu obtenus MS SK I N6 NB1 H2

924 25,29 18,05 60,00 08,69 14,66 20,50

924 I 13,30 00,00 14,07 10,19 21,64 09,80 933 05,55 01,38 10,90 01,69 00,00 13,82

933 I 14,11 02,70 11,79 10,97 16,55 28,57

Tableau 2. Induction de cals (Résultats 2003 : Traitement à 12°C) Variété % de bons % de bons cals par milieu cals MS SK I N6 NB1 H2

924 28,10 21,05 44,44 23,07 42,85 09,09

924 I 20,60 23,07 00,00 25,00 44,44 10,52

933 24,13 00,00 00,00 100 00,00 20,68 933 I 29,52 100 14,28 00,00 33,33 00,00

Aucune plantule n'a pu être régénérée.

Conclusions et perspectives

Pour 2003-2004, les actions seront fonction des demandes du Programme Sélection du PCP.

20 Projet N° 2.1.4. : Campagnes 2001-2002 et 2002-2003

Intitulé Appui à la diffusion et à la production de semences

Chercheurs impliqués Responsable RAMANANTSOANIRINA Alain, Sélectionneur FOFIFA (7%)

Autres chercheurs DZIDO Jean-Luc, Sélectionneur CIRAD (5%)

Problématique Appuyer techniquement la multiplication semencière et la vulgarisation afin qu'elles puissent remplir leur mission de mettre les variétés améliorées à la disposition des agriculteurs. Les productions de semences de prébase se font chaque année sur le site de FIFAMANOR (Andranomanelatra). A partir de la campagne 2002-2003, cette production est limitée aux G0 et G1, les G2 et G3 devant être produites par les organismes multiplicateurs semenciers.

Objectifs généraux du projet • Assurer la fourniture de semences de départ des variétés retenues pour les organismes semenciers, en accord avec leurs programmes de production. • Appuyer techniquement la multiplication semencière. • Participer à la promotion et à la diffusion des variétés avec les organismes travaillant dans le domaine de la vulgarisation agricole.

Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003) • Fourniture de semences de prébase pour la multiplication semencière • Fourniture de semences aux organismes vulgarisateurs pour tests de démonstration

Aperçu des résultats antérieurs En 2001, nous avons remis : • 176 kg de semences de base R1 à FIFAMANOR pour la production semencière, • 370 kg de semences des variétés FOFIFA 151, 152, 154, 157, 158 et 159 aux organismes suivants: FOFIFA (Tana, Antsirabe), TAFA, FIFAMANOR, VMMV, CIRAGRI, FITAVA et Pépinière de la Mania pour diffusion - vulgarisation.

Résultats 2002 et 2003 En 2002, nous avons remis : • 314 kg de semences de prébase G3 de FOFIFA 133, 154 et 161 à FIFAMANOR, • 30 kg de prébases G3 de FOFIFA 157, 158, et 159 au VMMVpour la production semencière; • 390 kg de semences des variétés FOFIFA 133, 152, 154, 157, 158 et 159 aux organismes suivants: FOFIFA (Tana, Antsirabe, Tuléar, Moyen-Ouest), TAFA, FIFAMANOR, VMMV, CIRAGRI (= DRDR) et FITAVA, pour diffusion – vulgarisation; • 18 kg des variétés FOFIFA 133, 151,154, 157, 158 et 159 à des associations de paysans de la région. En 2003, en dehors de FOFIFA 159 et 157, les parcelles de prébases ont été entièrement ravagées par la pyriculariose du cou, particulièrement forte sur le site. Nous avons donc dû sélectionner des panicules dans d'autres parcelles (petites multiplications, matrice pour FOFIFA 154) pour avoir des semences de prébase en quantités suffisantes pour la campagne 2003-2004. Nous avons aussi sélectionné plus de 300 panicules de FOFIFA 161 pour initier la production de semences de prébase en 2003-2004. Nous avons remis : • 24 kg de semences de prébase G2 des variétés FOFIFA 133, 154 et 161 à FIFAMANOR, et

21 • 55 kg de prébases G3 de FOFIFA 133, 154, 157, 158, 159 et 161 au VMMV pour la production semencière; • 354 kg de semences des variétés FOFIFA 133, 154, 157, 158, 159 et 161 aux organismes suivants: FAO Madagascar (50 kg), FOFIFA DRR, TAFA, FIFAMANOR, VMMV, DRDR et FERT, pour diffusion – vulgarisation; • 25 kg des mêmes variétés à des associations de paysans de Manandona, Ambatolahimarina, Miarinarivo, Analavory et Nossi Be.

Conclusions et perspectives La fourniture de semences de départ, comme la participation à la promotion et à la diffusion des variétés, peuvent être interprétées comme des prestations de service permanentes pour un programme national d'amélioration variétale. Elles doivent donc être maintenues chaque campagne, avec éventuellement des modifications limitées en fonction de l'évolution de la demande en semences.

Références - Compte-rendu technique campagne 2002-2003. DZIDO J-Luc, RAMANANTSOANIRINA Alain. Document PCP SCRiD. 100 p. Janvier 2004. - Rapport scientifique CAMPAGNE 2001-2002. DZIDO J-Luc. Document FOFIFA. 4 p. Octobre 2002.

22 Conclusion / Idée 2.1

L’atelier de lancement du PCP-SCRID a été réalisé en Octobre 2002 pour la définition de ses thématiques de recherches et les deux chercheurs (écophysiologie et génétique) ont rejoint seulement l’équipe du PCP-SCRID vers la même période, d’où la justification de la combinaison des rapports d’activités des deux campagnes 2001-2002 et 2002-2003. Cependant des résultats significatifs ont été constatés en l’occurrence l’effet du système de culture en SCV et les effets variétaux sur les incidences de la pyriculariose. Les premières mesures effectuées en écophysiologie ont permis d’appréhender différentes stratégies variétales et diverses caractéristiques qui pourront permettre dans l’avenir de creuser davantage ces projets afin de mieux orienter la sélection pour une meilleure adaptation aux contraintes du milieu. L’essai multilocal en milieu paysan en évaluation variétale participative a permis de faire sortir des variétés plus performantes adaptés aux contraintes du froid et assez résistantes à la pyriculariose.

23 RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Idée 2.2

Développer des techniques de protection du riz pluvial contre ses agresseurs

Table des matières

Introduction ...... 2 Projet N° 2.2.1 : Campagne 2002-2003...... 3 Intitulé du Projet...... 3 Chercheurs impliqués ...... 3 Problématique...... 3 Aperçus des résultats antérieurs ...... 3 Objectifs généraux du projet...... 4 Objectifs du projet pour la période (2002-2003)...... 4 Méthodologie...... 4 Résultats...... 5 Conclusion et perspectives ...... 5 Référence ...... 5 Projet N° 2.2.2 : Campagnes 2001-2002 & 2002-2003...... 6 Intitulé...... 6 Chercheurs impliqués ...... 6 Problématique...... 6 Objectif général du projet...... 6 Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003)...... 6 Résultats / produits attendus ...... 6 Résultats...... 6 Conclusions et perspectives...... 8 Références ...... 8 Projet N° 2.2.3 : Campagnes 2001-2002 & 2002-2003...... 9 Intitulé...... 9 Responsable & chercheurs associés ...... 9 Problématique...... 9 Objectif général du projet...... 9 Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003)...... 10 Méthodologie...... 10 Résultats...... 11 Conclusion et perspectives ...... 13 Référence ...... 13 Conclusion / Idée 2.2 ...... 14 Littérature citée...... 15 Introduction

A Madagascar, la demande croissante en riz et l'augmentation de la pression foncière sur les terres inondées conduit au développement d'une riziculture pluviale sur les versants des collines, qui du fait de la fragilité de l’écosystème, ne permet pas de concilier les objectifs de durabilité et de production, si elle est conduite de façon conventionnelle avec labour. Les systèmes de culture avec semis direct sur couvertures végétales (SCV) ouvrent de nouvelles perspectives à cette riziculture. L’idée 2.2 (« Développer des techniques de protection du riz pluvial contre ses agresseurs ») qui fait l’objet de ce rapport, relève de la 2ème des 3 grandes thématiques de l’URP SCRiD (intitulée « Optimiser la riziculture pluviale en SCV par une diversification des solutions techniques »), et recouvre 3 de ses 24 projets de recherche. Elle est animée par Alain Ratnadass. Cette idée est fortement liée à l’idée 1.1. Il s’agit ici de développer des composantes de protection intégrée alternatives à la lutte chimique (variétés à résistance durable pour la pyriculariose, utilisation d’auxiliaires et d’insecticides dérivés de plantes, ou « au pire » accompagnement de la protection chimique des semences, pour les vers blancs). L’objectif, partagé avec l’UPR CIRAD N°1 (qui intervient notamment à Madagascar dans le cadre du GSDM et plus particulièrement de l’ONG TAFA) étant le « zéro résidu », autant dans les productions alimentaires et fourragères que dans l’environnement. Ce rapport présente les principaux résultats obtenus au titre de la campagne 2002-2003 pour le Projet 2.2.2., et pour les campagnes 2001-2002 et 2002-2003 pour les Projets 2.2.2 et 2.2.3.

Projet N° 2.2.1 : Campagne 2002-2003

Intitulé du Projet Etudier la structure et la dynamique des populations de Pyricularia grisea, agent pathogène de la pyriculariose du riz

Chercheurs impliqués Responsable Dodelys ANDRIANTSIMIALONA, Phytopathologiste FOFIFA

Collaborations/Partenariats Didier THARREAU, Phytopathologiste CIRAD, Montpellier Didier RAVELOMANANA, Physiologiste Université d’Antananarivo

Equipe technique Tahina RANDRIANARISOA Jean Baptiste RAZAFINDRANORO

Problématique La pyriculariose causée par Pyricularia grisea est considérée comme la principale maladie fongique du riz à cause de sa distribution et de l’importance des dégâts qu’elle provoque quand les conditions sont favorables à la maladie (Ou, 1985). Le climat humide et frais, la culture de variétés sensibles sont des conditions qui expliquent la présence des dégâts de pyriculariose plus souvent rencontrés sur les hauts plateaux de Madagascar en saison de pluie et dans les parties sud en saison sèche (froide)(Andriantsimialona, 2002). Il est connu généralement que la maladie prend de l’importance avec l’intensification de la riziculture, notamment l’emploi de la fertilisation azotée (Ou, 1985). L’emploi de la résistance variétale est une méthode économique, sans nuisance pour l’environnement pour lutter contre la pyriculariose. Toutefois, la durabilité de la résistance de la plupart des variétés diffusées est plus ou moins courte à cause de la grande variabilité du pathogène. Pour avancer vers l’obtention de la résistance durable, il est nécessaire d’entreprendre des études ciblées des deux antagonistes : la plante et le pathogène. La connaissance de la structure, de la diversité pathogénique de la population de Pyricularia grisea, permet de conclure sur les possibilités et l’opportunité d’élaborer une stratégie de lutte utilisant les gènes de résistance à la pyriculariose et cela dans le but de faire de la résistance durable.

Aperçus des résultats antérieurs Des variétés venant du laboratoire du CIRAD/Montpellier ont été remises à la quarantaine (Tableau 1).

Tableau1: Les vingt variétés différentielles introduites à Madagascar en 2001 Aïchi asahi Kanto51 C101 PKT Fujisaka n° 5 C104 PKT Fukunishiki C101Lac Nato C104 Lac Nippon bare C101 A51 Shin 2 C039 ST1 K2 Pi n°4 K3 Toride 1 K59 2 R 1529

Par ailleurs, durant la campagne 2001, près d’une centaine d’échantillons de feuilles et cous malades ont été collectés dans différentes régions des Hauts- plateaux (Fianarantsoa, Vakinankaratra, Antananarivo, Anjozorobe, Manjakandriana, Moyen Ouest). Des isolements et purifications au laboratoire effectués à partir de ces échantillons (CIRAD/Montpellier) ont abouti à l’obtention de 80 isolats actuellement mis en collection. Vingt-et-un isolats (parmi les 80) ont été inoculés à 10 variétés destinées pour les hautes altitudes et à 16 variétés différentielles. Les premières conclusions de ces travaux sont : • Les souches de Pyricularia virulentes pour les variétés de riz pluvial actuellement diffusées (les séries FOFIFA) pour les hautes altitudes sont présentes dans ces régions. Autrement dit, toutes les variétés de riz pluvial diffusées sur les hauts plateaux sont sensibles à la pyriculariose. • Les souches Malagasy testées ont en général de larges spectres de virulence, particulièrement celles originaires de Fianarantsoa, de la région du Vakinankaratra (Talata, Manadona, Sahanivotry, Mandrosohasina et Betafo) et de Manjakandriana, tandis que celles venant d’Anjozorobe, de Miarinarivo et d’Antananarivo ont un spectre plus réduit ; • Les gènes de virulence av- ta+ , av-t+ , av- kp+ , av-3+ , av-i+ av-ks+ & av- k+ sont les plus fréquents dans les 21 souches malagasy testées, alors que les gènes de virulence av-1+, av+1b, av-11+, av-ta2+ , av- zt+ en sont absents. Un seul isolat possède le gène de virulence av- z+.

Objectifs généraux du projet 1- Connaître la structure de la population de Pyricularia sur les Hauts plateaux : - Quelles sont les principales races qui constituent cette population ? - Quel est leur niveau de diversité et leur spectre de virulence ? - Les races qu’on retrouve en culture irriguée sont-elles les mêmes qu’en culture pluviale ? 2- Connaître la dynamique des populations du pathogène : - Y a-t-il changement de population au cours d’un cycle sur un champ ? - Y a-t-il changement de population d’une année à l’autre ?

Objectifs du projet pour la période (2002-2003) • Obtenir des semences variétés différentielles en quantité suffisante et des souches de Pyricularia pour les travaux d’inoculation en serre. • Effectuer des aménagements et réparations au niveau du laboratoire et d’une serre d’Ambatobe (FOFIFA/DRA) en vue des travaux d’inoculations suivants. • Collecter des échantillons de plants malades en vue des travaux de purification au laboratoire.

Méthodologie

Pour étudier la population, deux différentes méthodes de caractérisation ont été utilisées : - Caractérisation de la pathogénicité des isolats (= souche = pathotype) collectés - Caractérisation des isolats à l’aide des méthodes de la biologie moléculaire. 1-Caractérisation de la pathogénicité des isolats à l’aide des variétés différentielles Avant de procéder à la caractérisation de la pathogénicité des isolats il a fallu d’abord obtenir les isolats et multiplier les variétés différentielles. Obtention des isolats : - Collectes d’échantillons de plants malades en champs : - dans les différents sites de la région du Vakinankaratra et du Moyen Ouest. - sur riz irrigué et pluvial - sur parcelles atteintes d’épidémies à différents stades de la plante. Trois plants par parcelles ont été collectés et laissés à sécher au laboratoire pendant 24 heures et ensuite mis dans des enveloppes en attendant leur isolement. -Isolement monospore: L’organe (feuilles ou cou suivant le stade de collecte) a été mis à sporuler dans une chambre humide. Une seule conidie (une spore) par lésion a été collectée et mise à germer dans du milieu gélosé « bacto-agar ». Une spore germée a été ensuite transférée dans du milieu gélosé « farine de riz » recouvert de papier filtre. Après colonisation du papier filtre (une semaine environ), ce dernier est mis à sécher à l’étuve à 37° C pendant trois jours. Le papier filtre a été ensuite sectionné en petits morceaux et placé dans une enveloppe plastique, sous vide et conservé à -20°C au congélateur. • Multiplication des variétés différentielles: Les variétés ont été multipliées en condition irriguée à Manandona 2-Caractérisation génétique des isolats à l’aide des techniques de la biologie moléculaire En utilisant tout d’abord la technique du SCAR, sans pour autant exclure le recours éventuel à d’autres méthodes d’étude des populations. Résultats

Sur les 20 variétés différentielles introduites, 19 étaient sorties de la quarantaine avec des graines (de 50 à 100 grammes chacune) suite à leur multiplication en pots (à la quarantaine). La multiplication des variétés prévue à Marovoay pendant la saison sèche n’a pas été effectuée à cause du contexte prévalent dans le pays ; en revanche, une culture précoce a pu être mise en place à Manandona (repiquage début septembre 2002). Cette multiplication en champs a produit une quantité de semences suffisante (de 2 à 6 kg par variété) pour pouvoir commencer les travaux de caractérisation de la pathogénicité en serre. A cause des possibilités de déplacements limitées, la collecte des souches s’est cantonnée dans les environs d’Antsirabe sur 10 sites durant la campagne 2001-2002. Au total, à l’issue de la campagne200-2002 et 2002-2003, près de 300 échantillons ont été collectés à partir des rizières (de type irrigué et pluvial) atteintes d’épidémie sur les Hauts Plateaux de Madagascar. Des problèmes d’équipement de laboratoire ont retardé l’isolement monospore de Pyricularia oryzae au laboratoire de la station d’Antsirabe. Les travaux de purification de souches ayant été effectués au laboratoire du CIRAD ont abouti jusqu’ici à l’obtention de 200 souches de Pyricularia (80 en 2001 et 120 en 2003). Les travaux de purification vont bientôt reprendre à la station d’Antsirabe à la suite d’acquisition de matériels nécessaires à ce genre de travail. Une serre a déjà été réparée à Ambatobe, mais l’achat des consommables a dû être différé pour raisons budgétaires. Des travaux de caractérisation de la pathogénicité ont été continués avec 21 souches, ce qui a permis de tirer des conclusions préliminaires quant à la nature de ces souches : - les échantillons de souches étudiées ont montré un large spectre de virulence ; - il n’y a pas de groupes pathogéniques distincts entre Pyricularia du riz pluvial et celui de riz irrigué. Des travaux de caractérisation génétique ont été continués récemment avec les 200 souches obtenues. Les interprétations et analyses de ces données sont en cours.

Conclusion et perspectives

Les variétés multipliées à Manandona feront l’objet d’un deuxième cycle de culture pour les semences de faible quantité. Les travaux de collectes vont être poursuivis pendant les 2 prochaines campagnes à venir. Les travaux d’isolement monospore vont pouvoir être effectués à Antsirabe avec l’acquisition de nouveaux matériels nécessaires à ces travaux. Suite à la réapparition de l’épidémie de pyriculariose à Andranomanelatra, il va être possible de suivre la dynamique de Pyricularia au cours d’un cycle sur un champ : T1= début stade végétatif (janvier) : collecte des feuilles T2= fin stade végétatif (fin février à début mars) : collectes des feuilles. T3= collectes des panicules (à partir de mi-mars) La présence sur ce site de différentes variétés du programme de sélection nous permettra, en collectant séparément des échantillons de plantes malades de ces différentes variétés, de mieux y cerner la diversité des souches/populations de Pyricularia.

Référence ANDRIANTSIMIALONA, R. D., 2002. Rapport d’activités FOFIFA/MRSD, pp. 26

Projet N° 2.2.2 : Campagnes 2001-2002 & 2002-2003

Intitulé Amélioration de la résistance variétale du riz pluvial à la pyriculariose

Chercheurs impliqués Responsable RAMANANTSOANIRINA Alain, Sélectionneur FOFIFA (20%)

Autres chercheurs DZIDO Jean-Luc, Sélectionneur CIRAD (15%) ANDRIANTSIMIALONA Dodelys, Phytopathologiste CIRAD (15%) RAZAFIMANDIMBY Simon, Agroéconomiste FOFIFA (5%)

Collaborations/Partenariats AHMADI Nourollah, Sélectionneur CIRAD (15%)

Problématique La pyriculariose est la maladie la plus importante du riz pluvial en altitude. Elle est responsable de pertes importantes de grains, pertes pouvant être totales dans certains cas. Les variétés les plus diffusées ont une résistance insuffisante à la pyriculariose et doivent donc être améliorées dans ce sens. De même, les variétés à proposer à la vulgarisation doivent présenter une résistance suffisante.

Objectif général du projet Améliorer la résistance variétale à la pyriculariose.

Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003) • Amélioration de la résistance des principales variétés déjà diffusées, • Criblage des variétés • Création de nouvelles variétés résistantes

Résultats / produits attendus • Variétés présentant une résistance correcte et prolongée à la maladie,

Résultats

Introductions de matériel résistant 20 variétés résistantes ou "différentielles" (présentant une résistance et/ou une sensibilité particulière) ont été introduites par le programme phytopathologie et seront utilisées par la sélection dès 2003. Une variété résistante (CIRAD 141) a été introduite du Brésil par TAFA et a été incorporée au programme.

Pyramidage de gènes de résistance complète Il s'agit de rassembler dans une même variété un ensemble de 3 gènes (Pi2, Pi11 et Pi 33) supposés apporter une résistance qui ne sera pas surmontée rapidement par le pathogène. Ce travail a commencé à Montpellier avec 3 variétés (FOFIFA 152, 154 et 156). Les travaux d’identification de marqueurs moléculaires liés à ces gènes conduits actuellement à Montpellier permettront à terme de procéder à une sélection assistée par marqueur à Madagascar même.

Sélection créatrice à partir de populations résistantes à base étroite Des sélections ont été entreprises en 2002-2003 à partir des 134 familles et 670 lignées S1 obtenues à partir de populations résistantes à la pyriculariose provenant de la sélection récurrente initiée par M. Michel Valès à Madagascar (PCT 14 et 17). En 2002-2003, 77 lignées de 30 familles ont été retenues pour être menées en S3 en 2003-2004.

Evaluation variétale Cette évaluation se fait systématiquement dans tous les essais menés par le programme. En 2001-2002, les attaques de pyriculariose ont été relativement faibles et n'ont pas permis de faire d'observations vraiment intéressantes.

Par contre, en 2002-2003, les attaques ont été importantes, et certaines variétés relativement résistantes jusque là sont apparues sensibles. C'est le cas de FOFIFA 154 et d'Exp 205 en particulier.

Tous les essais variétaux ont souffert de la pyriculariose, à l'exception de ceux menés à Talata où les attaques furent beaucoup moins importantes. Les 2 essais menés à Andranomanelatra sur la ferme TAFA, l'un en labour, l'autres en zéro-labour se sont montrés particulièrement intéressants en ce qui concerne la pyriculariose, plus forte sur labour avec précédent soja que sur zéro-labour avec précédent crotalaire en ce qui concerne les variétés FOFIFA 152 et 154, Exp 902 et 205.

Labour SCV Incidence pyri 3CV3

9

8 Variété Notes /9 Notes 7 Note Note Note NK 5% NK 5% 6

5

Fª 152 9 a 3,8 bc 4

Fª 154 8,8 a 6,0 a 3 Exp 902 8,0 ab 4,8 b Exp 205 7,3 b 4,3 b 2 Exp 207 3,6 c 2,2 cd 1

0 3,5 c 1,9 d Exp 929 Labour Fª 152 Exp 208 3,0 cd 2,3 cd Fª 154 SCV Exp 902 Exp 205 Exp 207

Exp 918 2,3 cde 2,4 cd Exp 929 Exp 208 Exp 918 Exp 933

Exp 933 1,8 de 1,5 d Exp 206 Exp 206 1,3 e 1,1 d Moyennes 4,8 3,0

L'essai mené en labour à Andranomanelatra chez FIFAMANOR permet aussi de classer les variétés suivant leur sensibilité à la pyriculariose :

(kg/ha) Keuls 5% 5% Keuls Variétés % Exp 103 Rendement Rendement Pyri cou (/9) Pyri cou (/9) Test de Newman- de Test Exp 103 3 120 a 100 1 Exp 206 2 640 abc 85 1,1 Exp 933 3 000 ab 96 2,0 Exp 208 2 990 ab 96 3,0 Exp 929 2 660 abc 85 3,0 Exp 918 2 630 abc 84 4,0 Exp 205 2 150 bc 69 4,7 Fª 154 1 830 cd 59 5,6 Fª 152 2 150 bc 69 5,8 Exp 902 1 350 d 43 6,6

Nous devons rappeler ici que les variétés expérimentales 103 et 206 sont des lignées "sœurs" issues du même croisement. L'essai mené en labour à Soanindrariny permet situer d'autres variétés comme FOFIFA 133 suivant leur sensibilité à la pyriculariose, bien que les attaques aient été moins importantes sur ce site d'altitude :

Variété Rendement Pyri

N° Nom cou foliaire Keuls 5% 133 % Fª moyen (kg/ha) Test de Newman-

8 Exp 206 2 210 ab 88 1 1,0 5 Fª 157 1 630 bc 65 1 1,3 6 Exp 911 1 260 bc 50 1 1,3 7 Exp 917 1 490 bc 59 1 1,5 3 Fª 133 2 520 a 100 1 2,7 4 Fª 151 1 770 abc 70 1 3,0 2 Fª 154 1 340 bc 53 1,8 3,5 1 Fª 152 1 800 abc 71 3 4,3 Moyennes 1 684 67 1,3 2,3

Conclusions et perspectives

Références - Compte-rendu technique campagne 2002-2003. DZIDO J-Luc, RAMANANTSOANIRINA Alain. Document PCP SCRiD. 100 p. Janvier 2004. - Rapport scientifique CAMPAGNE 2001-2002. DZIDO J-Luc. Document FOFIFA. 4 p. Octobre 2002. Projet N° 2.2.3 : Campagnes 2001-2002 & 2002-2003

Intitulé Développement de techniques de protection du riz pluvial contre les insectes terricoles, respectueuses de l'environnement

Responsable & chercheurs associés Responsable Lala RAFARASOA, Entomologiste Université d'Antananarivo*

Chercheurs associés Alain RATNADASS, Entomologiste CIRAD Charlotte RAZAFINDRAKOTO, Entomologiste FOFIFA* Richard RANDRIAMANANTSOA, Entomologiste FOFIFA

Equipe technique Emile RAFAMATANANTSOA, Technicien FOFIFA Robert Shon Victor ANDRIAMASINORO, Technicien FOFIFA

Etudiants Guilhem SOUTOU, 2ème année Agro-Montpellier (récolte 2003)

Collaborations/Partenariats Appui « conseil » de Lucien SEGUY, Hubert CHARPENTIER & Bernard VERCAMBRE (CIRAD-CA)

* : à partir de 2004

Problématique

A Madagascar, la demande croissante en riz et l'augmentation de la pression foncière sur les terres inondées conduit au développement d'une riziculture pluviale sur les versants des collines, qui du fait de la fragilité de l’écosystème, ne permet pas de concilier les objectifs de durabilité et de production si conduite de façon classique. Les systèmes de culture avec semis direct sur couvertures végétales (SCV) ouvrent de nouvelles perspectives à cette riziculture, mais les insectes terricoles de la famille des Scarabaeidae ("vers blancs" ou "scarabées noirs") constituent l'un des principaux obstacles à sa diffusion. De nombreux tests de protection chimique des cultures ont été conduits contre les vers blancs, y compris à Madagascar. Certains ont fait appel à des molécules obsolètes, mais même pour ceux qui l'ont été avec des molécules modernes ou tout au moins encore autorisées à l'utilisation, les résultats sont difficiles à interpréter en raison de la variabilité de plusieurs facteurs : sols, climats, entomofaune ; spéculations ; conditions de culture ; critères d'évaluation de l'efficacité ; modalités de traitement (Vercambre, 2001). Toutefois, l’imidaclopride paraît le meilleur produit, car le plus régulier. Des souches de champignons virulentes (notamment de Metarhizium anisopliae), isolées à partir d'insectes terricoles récoltés en cultures de canne à sucre et pluviales, ont été identifiées et testées sur Heteronychus spp. (Razafindrakoto, 1997). La production de bio-pesticides a été déjà mise au point sur des graines de riz décortiquées. Par ailleurs, beaucoup de savoir-faire paysans ont été développés pour minimiser l’attaque des ravageurs sur les cultures. Ces méthodes reposent le plus souvent sur l’utilisation de produits naturels, principalement extraits de plantes à propriété insecticide ou insectifuge. A Madagascar, il existe beaucoup de plantes présentant ces propriétés et utilisées par les paysans mais dont le potentiel réel est mal connu (DPV/GTZ, 1998). L'efficacité de certains d'entre eux sur riz pluvial a cependant été avérée, notamment dans le cas de Melia azedarach (Razafindrakoto, 1997). L'utilisation de bio-pesticides à base d'entomopathogènes ou de substances dérivées de plantes constituerait à terme une alternative prometteuse à la lutte chimique contre les vers blancs. Pour sécuriser à court terme la production de riz pluvial, il importe de mettre au point des modalités d'application et des paquets techniques minimisant l'impact néfaste des insecticides de synthèse, en termes économique et environnemental.

Objectif général du projet

ƒ Mise au point de systèmes de culture durables accessibles aux petits agriculteurs, intégrant le riz pluvial, et conduits en SCV. ƒ Compréhension de la dynamique des organismes endogés et épigés dans les agro-écosystèmes, leur fonctionnement et leur évolution. ƒ Développement de techniques de protection chimique raisonnée du riz contre l’attaque des vers blancs (connaissance de leur efficacité, rentabilité, et à impact sur la santé humaine et l'environnement). ƒ Connaissance de l’efficacité sur les vers blancs de souches d'entomopathogènes et de plantes à propriétés insecticides. Les hypothèses principales que l'activité de recherche s'attache à vérifier (ou infirmer), en liaison notamment avec les activités P01, P02, S03-04-08, A02 & A10, sont : 1. Il est possible de protéger efficacement et de façon économique le riz pluvial, en conditions de labour comme de SCV, contre les attaques d'insectes terricoles, par traitement des semences avec un produit de synthèse de référence. 2. Des alternatives peuvent être trouvées à l'imidaclopride comme produit de traitement de semences du RP en SCV, aussi bien au niveau des molécules de synthèse, pour prévenir l’apparition de résistances, que de produits d'origine végétale ou d'entomopathogènes, à moindre impact environnemental. 3. L’impact environnemental de la technique de traitement de semences préconisée est faible en SCV, dans la mesure où ces systèmes ont un effet de maîtrise de l'enherbement, de détoxication par rapport à certain xénobiotiques, et de réduction des externalités/fluides d'érosion. 4. Des mesures spécifiques de gestion agronomique peuvent être prises pour réduire encore les résidus toxiques contenus dans le pollen/nectar des adventices éventuellement butinées par les abeilles, dans les zones où l'apiculture revêt une importance particulière.

Objectifs du projet pour la période (2001-2002 & 2002-2003)

Vérification de l'hypothèse 1 et (partiellement) de l'hypothèse 2.

Méthodologie Approche générale ƒ Evaluation au champ de l'efficacité de molécules de synthèse et de biopesticides : capture de la faune épigée par pièges-bacs (pièges Barber = pit-fall traps) et de la faune endogée par échantillonnages de sol ; notation des attaques d'insectes terricoles sur riz ; mesure du rendement en grain. ƒ Mise en place de dispositifs de mesure des externalités ƒ Analyses de résidus dans échantillons de plantes et de fluides d'érosion ƒ Multiplication au laboratoire de souches de champignons entomopathogènes ƒ Evaluation au laboratoire de l'efficacité insecticide de champignons entomopathogènes et d'extraits végétaux bruts. ƒ Extraction, fractionnement, purification et caractérisation de la composition chimique des extraits les plus efficaces et évaluation au laboratoire (DL 50) des composés purifiés.

Protocoles expérimentaux 2001-2002 & 2002-2003

Essai EN0102N2 L'essai EN0102N2 visait à déterminer des techniques de traitement de semences et de sol efficaces et rentables pour la protection contre les insectes terricoles de la variété de riz pluvial FOFIFA 152, semée le 17/11/01 sur une parcelle paysanne à Antanikatsaka. en un dispositif factoriel à 4 répétitions comprenant les modalités de traitements de sol et de semences ci-après : ƒ 3 traitements de sol : ƒ T1 : Régent 50SC 1 l/ha (m.a. Fipronil) ƒ T2 : Carbofuran 10G 5 kg/ha ƒ T3 : Témoin ƒ 8 traitements de semences : ƒ G1 : Apron Plus 50DS 4 g/kg (m.a. Metalaxyl/Furathiocarbe/Carboxine) ƒ G2 : Apron Star 2,5 g/kg (m.a. Metalaxyl/Difenoconazole/Thiamethoxam) ƒ G3 : Gaucho T 45 WS 1 g/kg (m.a. Imidaclopride + thirame) ƒ G4 : Gaucho T 45 WS 5 g/kg (m.a. Imidaclopride + thirame) ƒ G5 : Gaucho T 45 WS 10 g/kg (m.a. Imidaclopride + thirame) ƒ G6 : LeSak 50FS 2,2 ml/kg (m.a. Fipronil) ƒ G7 : Pyrivert 2,1 ml/kg (m.a. Chlorpyriphos-éthyl) ƒ G8 : Témoin non traité Au tallage (le 19/12/2001), et à la récolte (le 10/04/2002), on a procédé à la notation visuelle de l'attaque par les insectes terricoles sur une échelle de 1 à 5, et au comptage des poquets manquants. Après la récolte, on a procédé au battage et à la pesée des panicules récoltées.

Essai EN0102N3 L'essai EN0102N3 visait à évaluer l'effet insecticide d'extraits de plantes (notamment pourghère : Jatropha curcas et "faux neem" : Melia azedarach) sur les vers blancs ravageurs du riz pluvial. Il a consisté en 4 tests mis en place au laboratoire à la SRR/Fofifa à Antsirabe, dans des dispositifs en randomisation totale avec de 2 à 5 répétitions [Objets = petites boîtes en plastique avec de 3 à 6 larves de vers blancs ou grandes boîtes en plastique avec 10 larves (de dernier stade d'Heteroconus paradoxus)] : ƒ Test 1 (Ambohitromby) : Traitements à 5 g d'extrait pour 195 g de sol (2,5%) de graines de poughère broyées (origine Ivory, novembre 2001) et cendres de Sisal (origine Talata, décembre 2001), et témoin non traité : lancement le 30/07/02 (2 répétitions de 6 larves par petite boîte) ƒ Test 2 (Atsanga) : Traitement à 5 g d'extrait pour 250 g de sol (2%) : lancement le 01/08/02 (3 répétitions de 10 larves par grande boîte) ƒ Test 3 (Manampisoa) : Traitement à 5 g d'extrait pour 120 g de sol (4%) : lancement le 01/08/02 (5 répétitions de 5 larves par petite boîte) ƒ Test 4 (Doses Melia) : Traitements à 5 & 10 g de graines de Melia broyées pour 120 g de sol (4% & 8%) : lancement le 19/08/02 (5 répétions de 5 larves par petite boîte (reps I à IV) & 3 larves par petite boîte (rep. V) On a procédé à l'observation quotidienne à bi-hebdomadaire du développement et/ou de la mortalité larvaire.

Essai EN3 2002-2003 Des essais de traitements de semences (à la suite de l'essai EN0102N2) ont été semés à Antanikatsaka le 7/11 et Andranobe le 22/11/2002). Les dispositifs étaient des split-plot à 2 étages et 4 répétitions/site, avec comme 1er niveau le travail du sol (labour et semis direct), et comme 2ème niveau le traitement de semences selon 5 modalités (témoin non traité ; Melia Azedarach à 50 g/kg ; Apron + (Metalaxyl + Furathiocarbe + Carboxine) à 4 g/kg ; Gaucho T 45 WS à 2,5 g & 5 g/kg). Des pitfall traps ont été installés à raison d'un par parcelle et les relevés effectués respectivement le 18/12 et le 13/12/2002. Les comptages d'attaques d'adultes de vers blancs ont été effectués respectivement le 22/12/2002 et le 03/01/2003. On a procédé au piégeage pendant 1 semaine de la faune épigée par pièges-bacs (relevés des pièges resp. le 18/12 à Antanikatsaka et le 13/12/02 à Andranobe), et à la notation des attaques au tallage sur une échelle de 1 à 5 (resp. le 22/12 à Antanikatsaka et le 03/01 à Andranobe), ainsi qu'avant la récolte, sur une échelle de 1 à 3 (resp. le 07/04 à Antanikatsaka et le 25/04 à Andranobe). Les récoltes, suivies de la pesée des grains ont été effectuées respectivement le 8 et le 25/04/2003.

Essai EN4 2002-2003 Un essai sans répétition de protection de rizières contre les attaques de vers blancs a été semé à Andranomanelatra le 26/11/2002, Il y avait au départ deux modalités de travail du sol (labour et semis direct sur résidus d'avoine de contre-saison) et des traitements de sol (Carbofuran 10 G à 10 kg/ha à la levée) croisés avec des traitements de semences (Gaucho 45 WS à 5 k/kg et Apron + à 4 g/kg). Du fait d'une mauvaise levée due à la stagnation d'eau dans les blocs "semis direct" situés en aval du dispositif, ceux-ci ont dû être re-semés le 18/12/2002, avec traitement des semences au Gaucho pour assurer au propriétaire de la parcelle une production même réduite. Ces blocs n'ont donc finalement pas fait l'objet d'observations. !sur les blocs labourés, on a procédé à la notation des attaques d'insectes terricoles au tallage le 13/02/2003 et à la récolte le 14/05/2003 (% poquets manquants et notation visuelle sur une échelle de 1 à 5).

Résultats Essai EN0102N2 L'essai n'ayant souffert de quasiment aucune attaque de Dynastinae ravageurs du riz pluvial, pour aucun des paramètres mesurés, les différences entre les différentes modalités de traitements de sol et de semences n'ont pas été significatives. Essai EN0102N3 Avec les larves de Manampisoa, au bout de 12 j, le traitement au Melia azedarach occasionnait une mortalité larvaire significativement supérieure au témoin et au traitement à la cendre de Sisal, celui au pourghère étant intermédiaire (Fig. 1). Dans aucun des autres tests on n'observait de différences significatives entre traitements.

Fig. 3. Effe ts d'ex tra its végéta ux (dose 4%) sur la morta lité de larves d'Heteroconus originaires de Manampisoa

40

35

30

25 Témoin Pourghère 20 Mel ia 15 Sisal m% or talité lar vair e 10 5 0 /8 /8 /8 /8 /8 /8 /8 /8 2/8 3/8 4 5 6 7 8/8 9/8 10 11 12 13 14/8 15/8 16/8 Date (lanceme nt le 01/08)

Fig. 1. Effets d’extraits végétaux (dose 4%) sur la mortalité de larves d’Heteroconus originaires de Manampisoa

Essai EN3 2002-2003 A Antanikatsaka et Andranobe, en parcelles paillées comme sur sol nu, les attaques ont été les plus faibles sur les parcelles traitées au Gaucho à 5g/kg (notamment par rapport au traitement à l'Apron+)(Figs 2 & 3).

Fig.1. Effet du traitement de semences sur les attaques d'insectes Fig.2. Effet du traitement de semences sur les attaques terricoles (Antanikatsaka, 2002-2003) d'insectes terricoles (Andranobe, 2002-2003)

100 50 90 80 40 70 60 30 50 tallage tallage 40 20 30 % poquets 20 au manquants 10 10

% poquets% manquants au 0 Sol nu 0 Pa illa ge g k Paillage Sol nu g/ /kg g kg g /k 5 g/kg / kg o g n 4 g 4 0 0 g/ 5 5 émoi Gaucho 5 ron + ch Témoin Gauch ch T a Gaucho 2,5 g/kgAp ara Gaucho 2,5 g/kgApron+ d ze a el ia Mel ia azeda r M

Fig. 2. Effet du traitement de semences sur les attaques Fig. 3. Effet du traitement de semences sur les attaques d’insectes terricoles (Antanikatsaka, 2002-2003) d’insectes terricoles (Antanikatsaka, 2002-2003)

C'est ce même traitement qui a donné les meilleurs rendements, sur les deux sites et selon les deux modes de gestion du sol, ceux-ci étant plus élevés en labour qu'en SCV, particulièrement à Antanikatsaka où, outre l'aggravation des attaques, l'utilisation de paille de blé comme couverture a entraîné des symptômes de "faim d'azote" très marqués. Ainsi, on n'a récolté, même avec le Gaucho à 5g/kg, que 0,5 t/ha sous paillage, comparé à 3,5 t/ha sur labour, et respectivement 0 & 0,3 t/ha sur les témoins non traités. Sur les deux sites et pour les deux paramètres, le traitement au M. azedarach ne s'est pas distingué du témoin. En rizière labourée menée en pluvial en 2002-2003 (site TAFA d'Andranomanelatra), le traitement de sol au Carbofuran n'a rien apporté par rapport au traitement de semences. Le traitement à l'Apron+ s'est montré aussi efficace que celui au Gaucho T45WS pour la réduction des attaques de vers blancs, en l'occurrence des larves de hannetons, essentiellement Encya ?strigiscuttata (Scarabaeidae : Melolonthinae)(Fig. 4).

Effet traitement sol, traitement semences et variété sur attaques insectes terricoles en rizière labourée (Andranomanelatra, 2002-03)

60

50

40

30

20

% poquets manquants poquets % 10 0 Botra Kely n oi F 152 ém T arbofuran pron+ C A ol furan + GA S ces T. n e eme nc es GA rbofluran + Apron+ m a Carbo C .Se T. S T

Fig. 4. Effet du traitement de sol, du traitement de semences et de la variété sur les attaques d’insectes terricoles en rizière labourée (Andranomanelatra, 2002-2003)

Conclusion et perspectives Dans les conditions du Vakinankaratra, la protection des semences de riz pluvial au Gaucho 45WS à la dose de 2,5 g/kg et a fortiori 5 g/kg est généralement efficace et rentable. Cette technique reste toutefois relativement onéreuse Par ailleurs, ses impacts sur la santé humaine et sur l'environnement, dans les conditions de l'agriculture malgache, sont encore mal connus. Pour diminuer les risques de potentiel impact sur la santé des utilisateurs, au-delà d'une formation à l’utilisation du produit, il faudrait, au niveau du développement, s'acheminer vers un traitement centralisé, au niveau de centres semenciers ou autres groupements villageois. Dans le cadre de l’URP/SCRiD, les priorités sont la recherche d’alternatives à l'imidaclopride, aussi bien au niveau des molécules de synthèse, pour prévenir l’apparition de résistances, que de produits d'origine végétale ou d'entomopathogènes, et la réduction des doses de traitement de semences au fil des ans, à mesure que les systèmes SCV s'installent et avec eux les mécanismes d'attraction/répulsion des ravageurs et auxiliaires naturels aboutissant à de nouveaux équilibres biologiques notamment par le biais de relations tri-trophiques (Projet 1.1.1). Enfin il y a matière à des recherches visant à mesurer plus précisément l’impact environnemental de la technique de traitement de semences préconisée : analyses de résidus dans la culture principale (tiges du fait de leur potentielle utilisation comme fourrages, mais aussi des restitutions au milieu ; pollen ; grains) et le pollen des éventuelles adventices, et les externalités (fluides d'érosion), en conditions de labour d'une part, et de SCV de l'autre, dans la mesure où ces derniers systèmes ont un effet de maîtrise de l'enherbement, de détoxication par rapport à certain xénobiotiques, et de réduction des externalités. Vu l'importance des dégâts de "vrais vers blancs" (", i.e. Encya, Hoplochelus, cétoines, peut-être Enaria par opposition aux Heteronychus = « scarabées noirs »: cf. Projet 1.1.2), en rizière à mauvaise maîtrise d'eau, mais aussi sur tanety, et surtout la difficulté à les contrôler avec insecticides (le Fipronil étant "pire" à plusieurs égards que le l’Imidaclopride), il y aurait lieu de concentrer à ce niveau les efforts sur l'étude du potentiel des entomopathogènes pour leur contrôle (avec donc Beauveria plutôt que Metharryzium, sauf pour Heteroconus s'il est avéré que ce sont les larves qui occasionnent les dégâts : toujours en liaison avec P02). Cela devrait bien sûr également être étudié en relation avec le projet 1.1.1, dans la mesure où il a été observé à la Réunion que Beauveria se développait (hyphes et pépites) mieux en conditions de semis direct que sur labour (Michellon, comm. pers.). Or c'est justement le semis direct (sur résidus de récolte et avec avoine ou vesce de second cycle) qu'on cherche à promouvoir sur rizières à mauvaise maîtrise d'eau. Le Laboratoire d’entomologie de la Faculté des Sciences a mis en évidence l’effet insecticide d’extraits bruts de végétaux (Code CAD-FAM) sur larves et adultes aériens (Gastrimargus africanus) et larves aquatiques Culex quinquefasciatus. Il est envisagé durant les campagnes à venir de tester cet extrait, dans le cadre de l’URP/SCRiD sur des larves d’insectes terricoles (Heteroconus sp), puis de procéder au fractionnement, à la purification, à l’isolement et à la caractérisation des extraits efficaces, enfin à l’évaluation au laboratoire de l’efficacité biologique des composés purifiés et à la détermination de leur DL50.

Référence Ratnadass, A., Randriamanantsoa, R., Dzido, J.L., Michellon, R., Razanamparany, C. 2003. Expérimentations à Madagascar sur la protection du riz pluvial par traitement de semences à l'imidaclopride (Gaucho®) dans le cadre du PCP/SCRiD en partenariat avec TAFA. Séminaire Bayer Crop Science, 4 p. 2003/11/05, Antananarivo, Madagascar. Conclusion / Idée 2.2

Les résultats sur la méthodologie de criblage pour la résistance à la pyriculariose n’ont pu être inclus dans le rapport du Projet 2.2.2. Ils le seront dans le prochain rapport bisannuel. De même, les activités présentées au titre du Projet 2.2.3 pour les campagnes 2001-2002 et 2002-2003 concernent essentiellement la protection insecticide des semences (équipe FOFIFA-CIRAD d’Antirabe). Les contributions de l’Université d’Antananarivo (Insecticides dérivés de plantes) et du FOFIFA/CRRME-Lac Alaotra (Entomopathogènes) sera plus significative à partir de la campagne 2004-2005. Littérature citée DPV/GTZ, 1998. L'utilisation des produits naturels en protection des végétaux à Madagascar. Ministère de l'Agriculture, Direction de protection des végétaux, 608 p. Dzido, J.L. 2001. Importance du traitement des semences pour lutter contre les insectes du sol en culture pluviale sur les Hauts-Plateaux à Madagascar. Programme Riz d'altitude FOFIFA/CIRAD. 6 p. Dzido, J.L. & Razakamiaramanana, 1999. Importance du traitement des semences pour lutter contre les insectes du sol en culture pluviale. Programme Riz d'altitude FOFIFA/CIRAD. 6 p. Michellon, R., Moussa, N., Rakotoniaina, F. Razanamparany, C. & Randriamanantsoa, R. 2001. Influence du traitement des semences et de la date de semis sur la production du riz pluvial en fonction du mode de gestion du sol sur les Hautes Terres. Rapport TAFA/CIRAD/FOFIFA. 19 p. Michellon, R., Randriamanantsoa, R., Razanamparany, C., Rasoloarimanana, D. & Moussa, N. 1998. Evolution de la faune du sol selon sa gestion : Protection des plantes par traitement des semences. Rapport TAFA/CIRAD/FOFIFA. 19 p. Ou, S.H., 1985.Rice diseases. 2nd ed., Slough, U.K. Commonwealth Agricultural Bureau. 380 p. Ramanantsialonina, H.M. 1999. Evolution de la faune et des dégâts aux cultures en fonction du mode de gestion des sols. Mémoire d'ingéniorat en agronomie ESSA (Université d'Antananarivo). CIRAD/FOFIFA/TAFA. 89 p. + annexes. Razafindrakoto, C. 1997. Rapport d'activités, Entomologie, Campagne 1996-97. Fofifa, Centre régional du Moyen- Est. Vercambre, B. 2001. Formation et programmation sur les problèmes de vers blancs à Madagascar (du 4 au 13.11.2001). 13 p. + 12 Annexes. RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Idée 2.3 Optimiser la nutrition minérale du riz pluvial sous SCV

L’augmentation de la pression foncière sur les rizières de bas-fonds en relation avec la pression démographique a favorisé le développement des systèmes de culture pluviaux sur les sols de tanety. Mais, pratiquées suivant des techniques culturales conventionnelles avec labour, le développement rapide des cultures pluviales engendre l’érosion physique des sols et également leur épuisement en éléments fertilisants se traduisant par une diminution progressive du rendement des différentes cultures. Face à cette situation, le SCV se présente comme une voie de résolution de ce problème. En effet, la couverture permanente du sol modifie ses caractéristiques morphologiques, physico- chimiques et biologiques et permet la formation d’un horizon de surface aux activités biologiques et à caractère humifère plus important. L’enrichissement du sol en matière organique suite à l’intensification de l’activité de la mésofaune et de la microfaune sous l’effet des paillis résiduels favorise le recyclage des minéraux. Cette augmentation de la teneur en matière organique s’accompagnerait de l’accroissement de la teneur en éléments minéraux du sol. Ce qui devrait se traduire par une réduction de la quantité de la fertilisation apportée en cas de pratique du SCV. En réalité, il n’y a pas eu de réflexion particulière concernant la fertilisation des différents systèmes adoptés à Madagascar. Les recommandations sont les mêmes qu’en systèmes avec labour. Ainsi on ne prend pas en compte les fournitures d’éléments minéraux induits par la biomasse en décomposition. Il n’y a pas non plus de réflexion approfondie sur la façon d’optimiser la satisfaction des besoins en minéraux de la plante en ses différents stades critiques par la fourniture du sol. Par ailleurs, pour certains systèmes, en présence d’importante biomasse peu décomposée, des phénomènes de faim d’azote se manifestant par des symptômes de jaunissement de la culture en début de cycle, apparaissent. L’idée 2.3 (« Optimiser la nutrition minérale du riz pluvial sous SCV ») qui fait l’objet de ce rapport, relève de la 2ème des 3 grandes thématiques de l’URP SCRiD (intitulée « Optimiser la riziculture pluviale en SCV par une diversification des solutions techniques »), et recouvre 4 de ses 24 projets de recherche. Elle est animée par Jacqueline Rakotoarisoa. Ces projets concernent : • en premier lieu la mise au point d’un outil de diagnostic pour optimiser la satisfaction des besoins minéraux de la plante riz ; • en second lieu l’amélioration de sa nutrition azotée à partir de la fourniture du sol (Projet 2.3.2) ou par fixation symbiotique de l’azote par l’azospirillium (Projet 2.3.4) d’une part, et de sa nutrition phosphatée par mycorhisation (Projet 2.3.3), d’autre part. Il n’y a pas eu d’activités menées au titre de ces projets en 2001-2002, et celles menées en 2002-2003 ont eu un caractère préliminaire. Aussi les résultats en seront combinés avec ceux de la campagne 2003-2004 et présentés avec le rapport de cette campagne. RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Idée 3.1

Améliorer et gérer les connaissances utiles à la recherche et la diffusion des innovations RP & SCV RAPPORT D’ACTIVITES 2001-2003

Idée 3.2 Analyser l’adéquation entre innovation, stratégies paysannes et environnement politique, économique et social RAPPORT D’ACTIVITES 2002-2003

Idée 3.3 Etudier la segmentation des marchés du riz par la qualité

Table des matières

Projet 3.3.1. Analyser les atouts et contraintes du riz pluvial dans la filière riz...... 2

Analyse de la commercialisation du riz sur les marchés urbains et ruraux des hautes terres de Madagascar : le cas d’Antananarivo...... 3

Analyse de la filière riz pluvial sur les hautes terres de Madagascar et dans le Moyen-Ouest ...... 10

Projet 3.3.2. Analyser la perception de la qualité du riz par les agents de la filière et ses implications en matière de sélection et d’organisation des acteurs...... 19

Conclusion / Idée 3.3...... 27

Bibliographie ...... 28

Ce document présente des résultats bruts de recherche. Il a pour objectif de montrer les actions entreprises et un choix de résultats acquis. Les démonstrations et la qualité de la présentation sont réservées aux publications scientifiques.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 1

Introduction

L’URP « Systèmes de culture et riziculture durable » relève le défi de l’amélioration de la productivité technique et économique des systèmes pluviaux incluant le riz, en complément des rizicultures aquatiques, qui conditionne, dans de nombreuses régions de Madagascar la sécurité alimentaire et le développement rural. Il promeut l’intégration des recherches, notamment thématiques et systémiques, conduites à différentes échelles et par différentes disciplines, pour comprendre les processus qui sous-tendent les performances de ces systèmes, permettre de lever les blocages à leur diffusion et prévoir les effets à long terme de leur développement. Les travaux en sciences économiques et sociales visent à améliorer les connaissances et les outils pour intégrer les systèmes de cultures riz pluvial/systèmes agro-écologiques au sein de leur environnement socio-économique et politique : l’exploitation rizicole, la filière riz, l’aménagement du territoire et les politiques publiques.

Ces travaux sont menés dans le domaine de l’analyse des facteurs socio-économiques et politiques du changement technique. Ils portent notamment sur la filière et les débouchés du riz pluvial, le rôle de la qualité du riz dans le choix des agents économiques, les conditions et l’impact de l’innovation technique, les effets de l’environnement économique et des politiques rizicoles. Ils ont pour objectifs d’apporter des éléments de connaissance utiles à la diffusion et de faciliter la cohésion entre recherche et développement. Dans ce champ d’interventions, les travaux portant spécifiquement sur la filière riz, le riz pluvial et la qualité du riz, sont regroupés dans l’Idée 3.3 qui vise à analyser la segmentation des marchés du riz par la qualité. L’objectif ici est d’affiner les analyses sur la filière riz en tenant compte de la diversité du produit reconnue par les agents économiques entraînant des différences de situations et de comportements liés à la qualité et des opportunités pour le riz pluvial.

Remarque : La programmation scientifique a évolué au fil des premières années de fonctionnement du PCP, et notamment tout récemment sous l’effet de l’atelier Portier sur le pilotage des unités de recherche. La recherche d’une plus grande lisibilité des activités menées m’a emmenée à proposer la fusion d’activités relatives à la filière riz. Plus précisément, le projet 3.3.1 (Analyser les atouts et contraintes du riz pluvial dans la filière riz) intègre les anciennes activités E04 (Analyse de la commercialisation du riz sur les marchés urbains et ruraux) et E05 (déjà intitulée Atouts et contraintes du riz pluvial dans la filière riz). Ceci se justifie par les 2 arguments suivants : (i) l'analyse de la filière riz pluvial suppose d'analyser la filière riz de manière générale pour comprendre la position du riz pluvial, (ii) le concept de filière intègre la commercialisation. Cette recomposition présente l’avantage de mettre l'accent sur la filière riz pluvial et sur les interactions riz pluvial/riz aquatique. On trouvera la trace de cette maturation dans la présentation du projet 3.3.1 : elle distingue, d’une part, une analyse de la commercialisation du riz (cas d’Antananarivo), et d’autre part, une analyse de la filière riz pluvial.

Projet 3.3.1. Analyser les atouts et contraintes du riz pluvial dans la filière riz

Responsables et chercheurs associés

Responsable Marie-Hélène Dabat

Chercheurs associés Simon Razafimandimby (URP) Jean-Luc Dzido (URP) Alain Ramanantsoanirina (URP) Abel Ratovo (ESSA / FOFIFA) Romaine Ramananarivo (ESSA)

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 2

Analyse de la commercialisation du riz sur les marchés urbains et ruraux des hautes terres de Madagascar : le cas d’Antananarivo

Problématique

Le développement de la riziculture à Madagascar suppose une meilleure intégration des productions aux marchés urbains et ruraux. Contribuer à accroître la performance de la riziculture suppose d’avoir une vision globale des filières depuis les systèmes de production agricole, auxquels les chercheurs contribuent à apporter des améliorations, jusqu’à la satisfaction des besoins alimentaires et de la demande sur les différents marchés. Il est indispensable d’avoir une connaissance plus satisfaisante du fonctionnement, des dynamiques et de l’efficacité de la partie aval des filières rizicoles en relation avec les zones de production ciblées par l’URP. Cette connaissance devrait contribuer à mieux orienter les travaux de recherche et de diffusion des innovations techniques proposées au sein de l’URP et des projets de développement qui lui sont liés (pluvial amélioré, riziculture en SCV), en fonction des besoins du marché et de la demande (qualité des produits, saisonnalité des ventes, niveau de coûts, prix et disposition à payer…), à mieux comprendre certains blocages à la diffusion de ces innovations ou au contraire leur intérêt pour les consommateurs. Dans tous les cas, une meilleure compréhension de l’organisation, des structures et flux de commercialisation, de la confrontation de la demande à l’offre des différents types de riz et de la situation commerciale du riz local par rapport au riz importé et à d’autres produits vivriers de substitution, devrait permettre de resituer les améliorations techniques proposées par les chercheurs dans la perspective plus large et complète du développement de la riziculture des hautes terres malgaches et des régions adjacentes.

Objectifs généraux de l’activité

• Mesurer le niveau de développement du marché rizicole/ autoconsommation pour quelques zones pertinentes et/ou représentatives • Analyser les modes de gestion des déficits et excédents rizicoles en fonction des zones de production et de consommation • Analyser la segmentation des marchés du riz dans les zones à forte population (types de riz, prix, origines…) • Analyser le fonctionnement et la dynamique des agents économiques de la partie aval de la filière rizicole • Analyser les contraintes des agents économiques de la partie aval de la filière (période de soudure, variabilité des prix, difficulté de stockage, problème de trésorerie…) • Analyser les performances économiques et la compétitivité des principales filières rizicoles • Analyser l’intégration des productions rizicoles durables (cultivées en SCV, extension en tanety…) aux marchés urbains et ruraux

Objectifs pour la période

Analyser l’approvisionnement en riz de la ville d’Antananarivo.

Contexte et justification du choix d’Antananarivo

• La consommation de riz des Malgaches est l’une des plus élevées du monde et malgré différentes politiques rizicoles, la croissance de la production de riz (1,2% par an au cours des 30 dernières années) ne suit pas la progression de la population (+2,8% par an) à Madagascar • Antananarivo est le premier marché rizicole de Madagascar (150.000 t riz sur 700.000 t environ) et la croissance de la ville pose la question de la sécurité alimentaire de ses habitants • La plaine de Betsimitatra ne suffit plus à alimenter la capitale, les Hauts Plateaux ne s’auto- suffisent plus, les autres régions et les importations sont nécessaires pour alimenter la capitale

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 3 Objectifs de l’étude

• Identifier l’origine géographique (péri-urbain, province d’Antananarivo, Lac Alaotra, Moyen-Ouest, riz importé…) et les différents types de riz (vary gasy, makalioka, tsipala…) approvisionnant la capitale • Estimer l’importance et la saisonnalité des différents flux et leur contribution à la satisfaction des besoins alimentaires des Antananariviens • Analyser le fonctionnement de la filière, l’organisation des échanges et les stratégies des différents acteurs (agriculteurs, riziers, décortiqueurs, collecteurs, grossistes, détaillants…) constituant les sous-filières d’approvisionnement (filières courtes, filières longues, différents intervenants) • Analyser la performance économique des acteurs et sous-filières d’approvisionnement (coûts, marges, prix, compétitivité)

Le travail repose sur un mémoire d’étudiant (Approvisionnement en riz d’Antananarivo : stratégie des acteurs et compétitivité des filières, Boris Bouteau, étudiant en DESS Economie Rurale et Gestion des Entreprises Agro-Alimentaires, U.Montpellier I, appui pour les enquêtes de Herisoa Andrianarivelo, étudiante en 5ème année de l’Ecole Nationale Supérieure d’Antananarivo).

Méthodologie

• Enquêtes auprès d’échantillons raisonnés en intra-urbain et péri-urbain / questions portant sur l’année 2001 • Enquête sur les grands marchés de gros et détail: Anosibe, Ambodivona-Andravoahangy, Besarety, Isotry, Mahamasina • Enquête auprès des consommateurs (8 zones, 4 catégories de ménages): - Péri-urbain: fivondrona d’Ambohimanarina et Andoharanafotsy - Intra-urbain: Antohomadinika et Besarety (quartiers populaires), ville haute / quartier du Palais (quartiers aisés), Ambondrona et Mahamasina (quartiers intermédiaires) • Enquête décortiqueurs: fivondrona d’Ambohimanarina (Ouest) et de Soalandy (Sud) • Enquête au Lac Alaotra (exemple de sous-filière d’approvisionnement) • Echantillon de 306 individus au total : 31 collecteurs, 11 décortiqueurs, 18 riziers, 35 grossistes, 65 détaillants, 146 consommateurs • Utilisation de guides d’entretien comme supports, préférés aux questionnaires à question fermées, difficilement acceptables par la population enquêtée • Bibliographie (INSTAT/MADIO, BRL, ministères de l’Agriculture et du Commerce…)

Limites des enquêtes: • Certains acteurs de la filière ne tiennent pas (ou ne communiquent pas) de comptes détaillés de leurs opérations d’achat-vente et gèrent au quotidien leurs activités • Période d’étude de mai à juillet 2002 > perturbation des circuits commerciaux par les barrages (types de riz disponibles et prix du marché), les questions lors des enquêtes se sont référées autant que possible à l’année 2001, antérieure à la crise. • Estimations plutôt qu’évaluations précises

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 4

Résultats scientifiques et techniques ou faits marquants

La production urbaine

• INSTAT (2000) : 57.310 t paddy sur 20.470 ha rizières soit 2,8 t/ha • MINAGRI : Superficie identique, rendements 50% plus faibles certaines années • BRL (2000) : Rendements de 1,6 à 3,3 t/ha selon les secteurs hydrauliques • Assez bonne maîtrise de la culture rizicole, sur des parcelles très réduites ne permettant pas de satisfaire la consommation de la majorité des ménages paysans - Plaine de Betsimitatra: essentiellement vary aloha, quelques exploitants ont +2ha et arrivent à produire des excédents commercialisés sur la capitale (riz de première saison, bon prix sur le marché) - Est: riziculture de bas fonds et tanety, vary aloha et vary vakiambaty (rendement inférieur, mauvaise maîtrise de l’eau), exploitations très petites, production faible, toutes déficitaires en riz - Intra-muros: disparition de rizières en concurrence avec aménagement urbain (fabrication de briques) • Au total, les rizicultures urbaines paraissent en déclin mais contribuent de façon non négligeable à la consommation urbaine, notamment par l’autoconsommation

La consommation

• Tendance à augmentation de la consommation / habitant • Résultats disparates des enquêtes consommation:

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 5 - 1995: 108 kg/h (MADIO), 1998: 132 kg (MADIO), 1999: 109 kg (UPDR/FAO), 2002: 124 kg (notre étude) - Les plus gros consommateurs sont les classes supérieures de la population (MADIO) / les classes intermédiaires (UPDR/FAO, notre étude) • Forte consommation de riz par les populations péri-urbaines (habitudes alimentaires fortement rurales) • Riz principalement acheté dans les épiceries de quartiers: 39% des échanges, marchés 14%, indifféremment épicerie et marché 23%, grossiste 14%, autres (supermarchés, troc…) 8% • Les populations pauvres s’approvisionnent plus que les autres dans les épiceries (69%) ; les classes aisées dans les supermarchés (12%) • La fréquence d’achat est significative du pouvoir d’achat des consommateurs: au jour le jour pour 53% de la population pauvre, une fois par mois pour 52% de la population aisée et 49% de la population intermédiaire • Nette préférence du consommateur pour le vary gasy (notamment rose), makalioka plus consommé par la population aisée, riz d’importation plus consommé par la population pauvre, makalioka apprécié par tout le monde (désir de qualité ?) • Quand le prix du riz augmente, ¾ de la population pauvre en consomme moins, seulement ¼ de la population riche et ½ des populations intermédiaire et péri-urbaine • 2 classes extrêmes de consommateurs dans la capitale: - Une classe majoritaire, à faibles revenus, achetant le riz le moins cher, près de son lieu d’habitation, en quantité réduite - Une classe minoritaire, à fort pouvoir d’achat, se procurant un riz de bonne qualité, assez loin de son lieu de consommation, chez un grossiste voire dans des supermarchés

La couverture des besoins

• Les besoins en riz de la population d’Antananarivo sont estimés par l’étude à 174.000 t par an. Ils sont calculés à partir des niveaux de population (INSTAT 2001) et de consommation par habitant (enquête) en distinguant milieux intra-urbain et péri-urbain. • Ils sont satisfaits à hauteur de 24.000 t hors marché et de 150.000 t par le marché.

Estimation de la consommation des habitants d’Antananarivo et origine (2001)

Population intra-urbaine 2001(903.450 h) + population péri-urbaine Avaradrano Besoins restant à (207.942 h) et Atsimondrano (292.057 couvrir = 174.000 t Consommation totale (ou besoins – 24.000 t = h) = 1.403.450 h en riz): population intra-urbaine 150.000 t (109.000 t/an) / population péri- urbaine (65.000 t/an) / total Besoins en riz: population intra-urbaine Pauvres population urbaine 174.000 t/an (120 kg/h/an) / population péri-urbaine consomment 124 (130 kg/h/an) kg/an et achètent 115 kg / riches consomment 102 kg et achètent 85 Consommation de riz non acheté: kg / populations population intra-urbaine 14% (famille en péri-urbain milieu rural proche ou péri-urbain, Consommation de riz non acheté consomment 130 (autoconsommation) = 24.000 t soit kg et achètent 104 terres en métayage…) / population péri- 14% des besoins en riz kg urbaine 20% (propre production)

Autres provenances

• Les principales sources d’approvisionnement d’Antananarivo sont les pays étrangers – essentiellement Chine et Pakistan-, le Lac Alaotra et la production péri-urbaine de la capitale.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 6 Provenance des riz dans la consommation d'Antananarivo (2001)

13,8%

1,1%

31,0% 1,4% Autoconsommation Environs de Tana 8,0% Vakinankaratra Moyen-Ouest 1,4% Fianarantsoa-Betsileo Plaine de Marovoay Lac alaotra 12,6% Importation

30,5%

Source: propres calculs à partir des quantités commercialisées dans la capitale (Direction Inter-régionale du Commerce / situation des stocks données par riziers et grossistes pour 2000-2001)

La structure de la filière

Graphe de la filière (D = décortiquerie)

• Avec la libéralisation de la filière riz, le circuit de commercialisation traditionnel « producteurs attitrés – collecteurs mandatés – gros riziers – commerçants » s’est affaibli. • En parallèle, s’est développé une multitude de petits circuits constitués par des micro-opérateurs indépendants.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 7

Les prix du riz

• La consommation de riz à Antananarivo varie en fonction des périodes de l’année. Elle est importante de juin à septembre et en fin d’année. • Cette saisonnalité est essentiellement due à la périodicité des récoltes qui a un effet sur le prix du riz. Le riz étant l’aliment principal, les fluctuations de la demande sont moins fortes que celle du prix. • Alors que les prix moyens peuvent varier jusqu’à 70-80% selon la variété de riz au cours de l’année, la consommation mensuelle varie seulement entre 13.000 et 15.500 t. • On remarquera cependant une tendance atypique à la croissance de la consommation fin 2001 alors que les prix du riz s’élèvent. Cet effet Giffen peut être dû à la moindre disponibilité de produits de substitution au riz en fin d’année.

Consommation et prix de détail mensuels à Antananarivo (2001)

16000 3500 15500 3000 15000 2500

14500 2000

14000 1500 13500 1000

/ Kg) (Fmg prix

consommation (t) consommation 13000 500

12500 0

fév. juin jan. mai avril oct. nov. août déc. mars sept. juillet

consommation Prix moyen grands marchés Antananarivo

Source : estimation 2002 (consommation), UPDR à partir du relevé hebdomadaire des prix du riz vary gazy dans les 9 grands marchés d’Antananarivo (67 Ha, Ambohimanarina, Analamahitsy, Andravoahangy, Anosibe, Besarety, Isotry, Mahamasina, Mahaso)

Saisonnalité de l’approvisionnement

• La saisonnalité de l’approvisionnement des ménages dépend du calendrier agricole et de l’organisation des sous-filières (stockage, spéculation…) • Beaucoup de riz disponible à l’achat de juin à juillet: récolte sur les Hauts Plateaux, le Lac Alaotra… • Beaucoup de riz disponible en décembre: récolte du vary aloha et destockage car prix élevés • Peu de riz disponible en mars: soudure, stocks épuisés (plus de 50% des import. de février à avril)

Consommation en tonne de riz de la population d'Antananarivo (2001)

15500 15250

15000 14750

14500

14250 14000 13750

13500 janvier mars mai juillet septembre novembre

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 8

• 3 comportements d’autoconsommation: - Cat.1 : autoconsommation répartie sur l’année (pas d’achat) - Cat.2 : consommation à la récolte et achat à prix élevé quand riz épuisé - Cat.3 : achat à la récolte à prix bas et autoconsommation quand prix élevés • Mai à juillet: plus haut taux d’auto-consommation du riz urbain (cat.2) • Diminution jusqu’en octobre (cat.2 épuise ses stocks) • Stabilisation octobre-novembre (cat. 3 entame les siens) • Augmentation en décembre: récolte du vary aloha • Diminution jusqu’en mars où seuls consomment les autosuffisants (cat.1)

L'approvisionnement en riz d'Antananarivo selon les provenances (2001)

18000 16000

14000 12000 10000 8000

riz de tonnes 6000 4000 2000

0

janv. fév. mars avril mai juin juillet août sept. oct. nov. déc.

Autoconsommation Lac Alaotra Marovoay Moyen-Ouest Hauts Plateaux Importation

Compétitivité des sous-filières riz

• Avantage comparatif du riz récolté avant la saison des pluies: le vary aloha est acheté plus cher au producteur car il est revendu à un prix élevé sans coût de stockage (plus rentable que le makalioka) • Il perd son avantage comparatif-prix par rapport au riz importé disponible tout au long de l’année • La compétitivité dépend aussi de la qualité du riz

Formation du prix de différents types de riz nationaux consommés à Tana (2001) Makalioka Makalioka V.gasy V.gasy V. gasy V.gasy My-Ouest My-Ouest Tana Tana Vakamb. V.aloha 1 mois 6 mois récolte 6 mois récolte récolte Prix producteur (1) 1350 1500 1200 1350 1250 1600 Coût et marge collecte (3) 80 80 80 80 80 80 Taxe locale 120 120 120 120 120 120 Coût d'usinage (67%) 120 120 80 80 80 80 Coût de stockage (2) 40 240 40 240 40 40 Coût de transport 150 250 120 150 30 50 Coût et marge grossiste (3) 90 120 90 110 90 120 Coût et marge détaillant (3) 250 200 250 300 250 300 Marge intermédiaire (4) 200 570 120 370 160 410 Prix au détail 2400 3200 2100 2800 2100 2800 Source : estimation Bouteau 2002, d’après enquête et données UPDR (1) Prix d’achat au producteur pour 1.5 Kg paddy (1 Kg riz blanchi) ; les frais de collecte, stockage, usinage et les taxes locales sont également calculés sur la base de 1.5 Kg de paddy. (2) Estimation à 40 Fmg par mois des coûts de location d’un local, des charges et des pertes. (3) Certaines marges n’ont pas pu être dissociées du coût. (4) Marges non affectées à un opérateur en particulier calculées par différence entre le prix au détail et les coûts connus, indicateur de compétitivité de la filière.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 9

Conclusion et perspectives

• Valider les estimations réalisées dans le cadre de cette étude à Antananarivo (flux de riz, niveaux de consommation, coûts et marges des acteurs des sous-filières…) • Etendre ce type d’analyse à d’autres marchés urbains et ruraux des hautes terres de Madagascar • Analyser le rôle de la qualité des produits dans les comportements alimentaires et notamment la capacité d’acceptation du riz pluvial par les habitants d’Antananarivo

Analyse de la filière riz pluvial sur les hautes terres de Madagascar et dans le Moyen-Ouest

Problématique

La riziculture pluviale représente une faible part de la production de riz à Madagascar : environ 10% des superficies (20% si on comptabilise les surfaces de tavy ou culture sur brûlis, très développé à l’Est du pays) et moins de 10% de la production, les rendements étant plus faibles que ceux de la riziculture aquatique (irrigué et bas-fonds). La riziculture dominante à Madagascar est donc la riziculture aquatique. Cependant, celle-ci rencontre de très grosses difficultés qui font que le pays voit inexorablement ses rendements rizicoles stagner et importe de plus en plus de riz asiatique pour nourrir une population croissante. Le FOFIFA et le CIRAD travaillent depuis une dizaine d’années à la mise au point de nouvelles variétés de riz pluvial, résistantes au froid et aux maladies, pouvant être cultivées sur les versants des collines à une altitude relativement élevée. La riziculture pluviale présente des potentialités intéressantes, elle permet une extension des zones cultivées dans les régions où la pression foncière est importante et se développe en complément de la riziculture irriguée. Certaines de ces variétés ont été adoptées par les paysans pour être cultivées sur tanety (collines), en plaines ou en bas-fonds en situation de mauvaise maîtrise de l’eau. Cette riziculture se développe en particulier sur les hautes terres en zone de forte compétition spatiale et sur les fronts pionniers du Moyen-Ouest. Les chercheurs ont actuellement une mauvaise lisibilité du développement de cette riziculture en terme de superficie et de nombre d’exploitations concernées, de niveau de production, de destination de cette production et de perspectives de développement.

Objectifs généraux de l’activité

• Analyser les résultats économiques du riz pluvial par rapport au riz aquatique, au riz importé (et à d’autres produits vivriers) • Analyser la viabilité économique et la reproductibilité des systèmes riz pluviaux (nouvelles variétés, nouveaux itinéraires) • Analyser le potentiel de substitution/complémentarité du riz pluvial et du riz aquatique et leurs limites (à tous les maillons de la filière)

Objectifs pour la période

L’analyse de la filière riz pluvial repose sur une étude principale et plusieurs résultats d’études complémentaires (ne ciblant pas spécifiquement la filière riz pluvial) : • L’analyse de la filière riz pluvial à Antsirabe, Antananarivo et les Moyen-Ouest (principale action pour cette activité en 2003), • Un diagnostic agraire dans une zone de diffusion du riz pluvial à Antsirabe (place des cultures pluviales et notamment du riz pluvial), • L’analyse de la qualité du riz à Antsirabe (production de riz pluvial et spécificités du riz pluvial en comparaison du riz irrigué du point de vue des consommateurs), • L’analyse de la diffusion du riz pluvial dans la région d’Antsirabe (comparaison d’exploitations à 3 ans d’écart, résultats non encore disponibles)

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 10 L’analyse de la filière riz pluvial (principal support de cette activité) a eu pour objectifs généraux de décrire qualitativement la filière et ses principales caractéristiques, d’en comprendre le fonctionnement en identifiant les principaux goulots d’étranglement afin de dégager des perspectives d’évolution. Elle a été réalisée par un binôme d’étudiants : Cécile Guyou (DESS Développement agricole IEDES U.Paris 1 / INA P-G) et Alain Razanantoanina (DEA Agro-management, ESSA U. d’Antananarivo).

Les objectifs spécifiques du travail étaient les suivants : • Identifier l’existence d’une sous-filière riz pluvial (part de l’autoconsommation et des ventes, niveau de reconnaissance du riz pluvial par les agents économiques…), • Décrire les principales caractéristiques (origine de la production, lieux de vente…), • Analyser en quoi elle se différencie de la filière riz aquatique (prix du paddy et du riz décortiqué, saisonnalité des ventes, comportement au décorticage, appréciation des consommateurs, organisation des acteurs privés/publics…), • Dégager les perspectives d’évolution (avantages du riz pluvial, structuration de la filière, problèmes rencontrés), • Faire des recommandations pertinentes aux décideurs (mesures politiques d’accompagnement, amélioration de la coordination des acteurs…).

Les hypothèses testées dans le cadre de cette étude ont été : • la capacité de substitution (et ses limites) du riz pluvial au riz aquatique aux différents maillons de la filière. • La supériorité en termes d’atouts de la région du Moyen-Ouest d’Antananarivo par rapport à la région du Vakinankaratra pour le développement d’une sous-filière riz pluvial.

Méthodologie

• Diagnostic agraire (étude des systèmes agraires, des systèmes de production, de la performance des exploitations…) • Analyse de filière (opérations et acteurs de la production à la consommation, contraintes, atouts, perspectives), travail plus qualitatif que quantitatif – bibliographie / statistiques – entretien avec personnes-ressources – enquêtes auprès des agents de la filière… • Enquêtes auprès des agents de la filière : 50 exploitants, 9 sous-collecteurs, 10 collecteurs, 3 stockeurs, 12 transformateurs, 3 intermédiaires, 13 grossistes et 12 détaillants – sur les marchés urbains d’Antsirabé, de Betafo et de Tana (Anosibe) – dans le MO d’Antsirabé: Mandoto, Ambary, Vasiana, Maromandray, Fidirana, Ampotaka, Soavina, Miandrarivo, Anjoma Ramartina, Ankazomiriotra – dans le MO de Tana: Mahasao, Ampanotokana, Tsyraonomandidy, Amharanilabe, Belobaka, Sakay, Bevato • Echantillons RP supports de l’enquête: Fofifa 133, Fofifa 152, Fofifa 116, Fofifa 154, Fofifa 134, 2366 mavokely, tokambana, Fofifa 162, Fofifa 64, Irat 134, mailaka 265, botrakely, botramaisto, (rajeanlouis) / rojotsy 1285, botrakely avo-taho

Résultats scientifiques et techniques ou faits marquants

La production de riz [enquête qualité du riz, voir projet 3.3.2]

• La riziculture pluviale a été adoptée par 40% des riziculteurs enquêtés (50% des 240 consommateurs enquêtés sont riziculteurs) • Sa diffusion est relativement homogène par rapport aux différents types d’exploitation (petite, moyenne et grande) • Rares sont les producteurs de riz qui cultivent exclusivement du riz pluvial, ce type de riziculture vient le plus souvent en complément de la riziculture irriguée • Elle permet de valoriser des terres non irrigables et améliore le niveau de production des riziculteurs : les producteurs de riz pluvial sont proportionnellement un peu plus nombreux à être autosuffisants

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 11 Caractéristiques des exploitations [diagnostic agraire : place des cultures pluviales]

• Cette étude visait à comprendre le fonctionnement du système agraire actuel dans la région d’Antsirabe I, afin d’appréhender la place des cultures pluviales dans les systèmes de production et notamment celle du riz pluvial. Nous reproduirons ici uniquement quelques résultats concernant l’évaluation économique des types d’exploitations (échantillon de 50 exploitations dans la région d’Antsirabe I). Les autres parties du travail peuvent être consultées dans le mémoire.

• 5 types d’exploitations selon 2 critères de différenciation : les moyens de production disponibles déterminés par la catégorie sociale de l’exploitant (en relation avec la surface cultivable disponible) et l’accès aux différentes parties de l’écosystème (collines et/ou les bas fonds):

Type Profil Superficie % exploitations Systèmes pluviaux 1 Paysans salariés -20 ares 20% Maïs + Haricot //maïs + haricot avec terrain irrigué Patate douce // maïs 2 Paysans salariés -20 ares 16% Maïs + soja//maïs + soja sans terrain irrigué Maïs + haricot + manioc // manioc 3 Exploitations 20-45 ares 28% Maïs + haricot // petit pois familiales avec terrain Taro + maïs // maïs + pomme de terre irrigué maïs + soja // maïs + haricot 4 Exploitations 20-45 ares 24% Riz pluvial/maïs familiales sans terrain Soja+maïs+patate douce//taro irrigué Pomme de terre+haricot/petit pois//maïs+haricot 5 Exploitations +45 ares 12% Maïs+haricot//taro patronales avec Maïs+ haricot/pomme de terre terrain irrigué Manioc//manioc

Type Stratégies Riz pluvial Intensification Foncier (morcellement) 1 Autosuffisance alimentaire non assurée Pas de riz pluvial Mise en valeur Risque de devenir des (achat de riz et PPN), cultures vivrières, extensive malgré paysans sans terre1 ; survie principalement grâce aux revenus surface limitée alternatives : émigration extra agricoles vers l’Ouest, salariat à Antsirabe 2 Même chose. Rares sont les Même chose, Même chose exploitations qui système un peu cultivent du riz plus intensif (pluvial) souvent à cause d’une méconnaissance des techniques culturales. 3 Besoins alimentaires assurés au maximum Pas de riz pluvial Mise en valeur Risque d’évolution vers par les ressources de l’exploitation, cultures intensive par les types 1 et 2. vivrières, complément de revenu : embouche unité de surface porcine, vente de pomme de terre, travail mais revenu par extérieur pendant les périodes creuses. actif faible

4 Diversification des cultures vivrières pour Riz pluvial cultivé en Même chose, Même chose limiter les risques dus au climat, complément substitut du riz irrigué, système un peu de revenu : embouche porcine, travail permet de limiter les plus intensif extérieur pendant les périodes creuses. achats. 5 Moyens d’investir sur l’exploitation, Pas de riz pluvial Mise en valeur Risque d’évoluer vers diversification des cultures, surcharge de extensive, les types 3 ou 4 sauf travail supportée par des salariés (labour et pratiqué sur de grandes exploitations ou préparation des parcelles, cultures de plus grandes achat de terrain pour contre-saison), complément de revenu : surfaces augmenter la surface élevage laitier (vaches de races améliorées), système plus cultivable vente de produits, autres activités : taxi… rémunérateur par actif

1 Un certain nombre de personnes ayant perdu leur emploi lors de la crise politique de 2002, connaissent aujourd’hui des difficultés pour retrouver un poste. Ce type d’exploitant existe actuellement sur la zone d’étude de manière marginale mais l’on peut craindre que leur nombre augmente au fil des générations.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 12 • Les objectifs des cultures pluviales différent selon les exploitations : complément au riz dans l’alimentation humaine, substitut aux parcelles irriguées (notamment pour le riz), source de revenus monétaires, ressources pour l’alimentation du bétail.

• Evaluation économique des exploitations : Revenu Agricole (RA = VAN – charges foncières – frais financiers – salaires / Revenu du ménage agricole (RF) = RA + revenus extérieurs [C.f. graphiques suivants]. Les exploitations des types 1 et 2 ont un revenu global par UTA bien supérieur aux types 3 et 4, ces exploitations possédant les plus petites surfaces et disposant de plus de temps pour travailler à l’extérieur. Le recours à des revenus extérieurs permet à ces exploitations de types 1, 2, 3 et 4 de dépasser le seuil de survie, de ne pas avoir recours à l’emprunt et de ne pas être contraintes de décapitaliser. Les exploitations de type 5 ont-elles les moyens d’investir dans l’agriculture avec ou sans revenus extérieurs.

Revenu agricole / UTA en fonction de la SAU / UTA (2003)

4 000 000 type 1 type 2 3 500 000 type 3 type 4 3 000 000 type 5

2 500 000 coût d'opportunité du 2 000 000 travail

1 500 000

RA / UTA (Fmg) UTA / RA seuil de survie 1 000 000

500 000

0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 SAU / UTA (are)

Revenu total / UTA en fonction de la SAU / UTA (2003)

6 000 000 type 1 5 000 000 type 2 type 3 4 000 000 type 4 type 5 3 000 000 coût d'opportunité

RF / UTA (Fmg) 2 000 000 du travail

1 000 000 seuil de survie 0 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 SAU / UTA ( ar e )

• Conclusion [besoin de travaux sur les cultures pluviales et les techniques agro-écologiques]

- Du fait de l’augmentation de la population agricole et de la saturation des espaces rizicultivables et des espaces facilement exploitables, les terres sont partagées lors des successions et les surfaces cultivées par personne ont diminuées, ne permettant plus

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 13 d’assurer la subsistance d’un grand nombre de familles agricoles Différentes stratégies s’offrent aux exploitants pour faire face à cette situation : (i) vendre leur force de travail en ville, cette migration journalière est rendue possible par la proximité de la zone urbaine d’Antsirabe. Dans ce cas, la production de l’exploitation est à la charge de la femme du chef d’exploitation et de leurs enfants. (ii) vendre leur force de travail sur place, ceci peut placer la famille agricole dans une situation de précarité dans laquelle sa subsistance au jour le jour dépend de la journée de travail. La pluriactivité -et notamment le salariat- permet à beaucoup d’exploitations en situation de décapitalisation de renouveler leurs moyens de production et de continuer leurs activités agricoles. Mais, il n’est pas évident que le potentiel de travail extra agricole puisse toujours répondre à ces besoins. La croissance démographique risque à terme de faire disparaître certains types d’exploitation. (iii) Intensifier une production végétale pour obtenir une valorisation plus importante du travail et de la surface. Notamment les exploitations ne possédant pas de parcelle irriguée pratiquent des systèmes de production des cultures pluviales plus intensifs.

- Ainsi, les exploitations agricoles sont passées d’un système essentiellement rizicole à un système de poly-production et pour certaines à une pluriactivité. Aujourd’hui, agriculture, élevage et activités extra-agricoles sont à la fois complémentaires et concurrents. Les cultures pluviales se sont également généralisées et de nouvelles parties de l’écosystème ont été mises en culture. La diffusion de nouvelles variétés de riz pluvial adaptées aux conditions d’altitude d’Antsirabe, permet à plusieurs exploitations ne possédant plus de parcelle en bas fond (40 % des exploitations) de cultiver du riz.

- La diminution -voire la suppression- du temps de jachère et de la quantité de fumier utilisée (le lisier de porc est réservé à certaines parcelles et l’utilisation d’engrais est peu généralisée), associée à l’intensification des systèmes de production, amènent le système agraire à une crise de la reproduction de la fertilité. Seules les exploitations d’une certaine taille ont la reproduction de leur fertilité assurée (fumier des vaches laitières et des bœufs de trait).

- Le développement du riz pluvial comme substitut au riz aquatique dans un nombre croissant d’exploitations sans terrains irrigués et l’intensification de cette culture dans des exploitations dont l’essentiel des revenus provient encore de l’agriculture, supposent d’améliorer la durabilité des systèmes de production.

Les flux géographiques de la filière riz pluvial

• On trouve du riz pluvial (RP) des Moyen-Ouest (MO) dans les grands centres urbains d’Antsirabe et d’Antananarivo (la sous-filière RP existe !) • Des collecteurs-grossistes acheminent du RP (Fofifa 154) des hautes terres vers Tamatave, Manakara, Tulear, Morondave et Majunga / avantage lié à sa saisonnalité décalée / flux réduits lié à insuffisance de l’offre

Les différences entre zones de production

• Région d’Antsirabe: petites surfaces de RP, culture de subsistance, peu d’excédents, peu de ventes, substituable au riz irrigué (RI) quand pas d’accès au bas fond (pression foncière et démographique), appréciation des consommateurs • Moyen-Ouest: surfaces de RP plus grandes, production plus importante, commercialisation du RP, complémentaire au RI, moins apprécié par les consommateurs (peu digeste)

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 14 Saisonnalité du riz pluvial

Mars à mai Juin à septembre Septembre à décembre Janvier à mars Fin de période de Quantité faible de RP sur Période de soudure, RP Récolte du RP dans soudure, récolte du RP le marché, marché destocké par GV, privés, régions de Fianaratsoa et dans région d’Abe et MO largement dominé par le stockeurs, Majunga, quantité faible RI, un peu destockage essentiellement destiné de riz pluvial à Abe et RP du MO aux semences Tana Px paddy producteur 750- Px paddy 2.200-2.900 Px riz 2.500 Fmg/Kg* 1000 Fmg/Kg Fmg/Kg Px riz consommateur 1.900-2.300 Fmg/Kg* (fortes fluctuations) * Prix moyen, certaines variétés à long grain (Fofifa 154, 2366 Mavokely) ont un prix supérieur (200 à 400 Fmg/Kg au dessus du prix moyen) mais offre faible

Reconnaissance et caractéristiques du riz pluvial

Reconnaissance / Avantage Inconvénient différenciation / riz irrigué / riz irrigué Collecte Reconnaissent les RP long grain apprécié Ne remplit pas échantillons, pas de (pas de préférence pour rapidement les camions collecte spécifique en variétés à grain court), général (manque de saisonnalité intéressante temps) sauf commande (précocité) de grossiste Transformation Reconnaissent les Rendement supérieur ** Dépense plus importante échantillons, jamais de (compensation dépense d’énergie (service plus décorticage spécifique d’énergie), taux de cher)*, son plus gros et brisure moindre (plus sec) moins digeste ? Commercialisation Plusieurs reconnaissent RP à long grain: bonne Difficultés partiellement les présentation à l’étalage, d’approvisionnement échantillons (confusion), vente grands magasins et (manque de plusieurs différencient le hôtels, ventes rapides, marchandise) RP à la vente (prix) prix et marges importantes *** ; meilleure conservation *1 Kwh = 60 Kg de RI ou 38 Kg RP (1 rizier) / **min 70% RP contre max 68% RI (plusieurs) / *** pouvant aller jusqu’à 200 Fmg par Kg pour le détaillant

Contraiintes de lla fiilliière riiz plluviiall

• Productiion lliimiitée par ll’’accès aux semences (surtout zones élloiignées MO) et par lles adventiices (dans lles 2 MO) : lel Striga a entraîné dans le MO de Tana une diminution des surfaces cultivées en RP (en faveur notamment du maïs), il est plus récent dans le MO d’Antsirabe. Les producteurs y remédient par une rotation avec une légumineuse ou l’utilisation d’une variété de RP résistante (Rajeanlouis) qui n’est pas appréciée par le marché. • Encllavement de certaiines zones de productiion • Stratégiie de collllecte du riiz iindiifférenciiée (méllange RP RI) lliiée à ll’’iinsécuriité dans lles campagnes et raiison économiique, lliimiite lla valloriisatiion du riiz plluviiall • Offre iinsuffiisante, alléatoiire et mall organiisée : faiiblle coordiinatiion (contrat d’’approviisiionnement formalliisé, ventes groupées…)

Atouts de la filière riz pluvial

• Potentiel agronomique (nouvelles variétés, extension spatiale dans le MO…) • Saisonnalité avantageuse (récolte précoce, réduction période de soudure, ressource monétaire pour RI 2ème saison dans MO de Tana) • Avantage à l’usinage (taux de brisure moindre, rendement au décorticage supérieur, marge supérieure) • Dans l’ensemble, bonne connaissance, bonne appréciation, forte demande nationale de certaines variétés, existence de circuits inter-régionaux

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 15 Perception du riz pluvial par rapport au riz irrigué [enquête qualité du riz, voir projet 3.3.1]

• Le riz pluvial est perçu comme étant plus "propre" et présentant moins de défauts que le riz irrigué : 50% des répondants pensent qu’il a moins de cailloux, moins de sons et moins de brisures, tandis que 86 % pensent qu’il a moins de grains noirs. • Le riz pluvial apparaît plus long à cuire (pour 79% des répondants) et plus ferme que le riz irrigué (pour 84%) mais en contre partie, il ne fait pas le mohaka (79%). Il est aussi perçu comme gonflant plus à la cuisson par 65 % des répondants. • En ce qui concerne le goût, les avis sont complètement partagés : 40% trouvent que le riz pluvial est plus sucré que le riz irrigué et 40% trouvent qu’il l’est moins. Ce résultat est identique pour le goût laiteux. • Pour la digestibilité, le riz pluvial est considéré comme rassasiant par environ un tiers des répondants et 45% considèrent qu’il "tient plus au ventre" que le riz irrigué. • Par contre, le riz pluvial souffre d’une faible disponibilité sur les marchés ainsi que d’un prix plus élevé que le riz irrigué.

Perception du riz pluvial par rapport au riz irrigué

%+ %= %- %Sans avis Cher/Prix 43 22 28 7 Disponible 1 4 89 6 Cailloux 10 23 54 13 Brisures 21 19 48 12 Sons 11 29 47 13 Paddy 20 26 36 18 Grains verts 21 8 54 17 Grains noirs 5 2 86 6 Humide 7 9 67 17 Translucide / "brillant" 69 4 16 11 Blanc 57 3 32 8 Long 45 10 28 17 Fin 42 9 33 16 Ferme 84 6 3 7 Long à cuire 79 5 7 9 Fait le "mohaka" 6 5 79 10 Gonfle à la cuisson 65 9 20 6 Goût sucré 41 7 43 9 Goût laiteux 41 6 39 14 Rassasiant 34 15 21 30 Tient au ventre 45 17 19 19 Source: enquête 2003 Antsirabe, Touzard S. Randrianaivo H.

Piistes de dévelloppement

• Séllectiion variiétalle (variiétés résiistantes au Striiga, adaptatiion aux condiitiions de miilliieu, criitères de qualliité des consommateurs: graiin llong et bllanc) • Amélliioratiion de ll’’iinformatiion et de lla vullgariisatiion (accès des paysans aux amélliioratiions techniiques) • Sécuriiser lles zones de productiion et de collllecte • Amélliiorer ll’’accès aux facteurs de productiion (routes, diistriibutiion de proxiimiité d’’iintrants, crédiit pour équiipement et terres…) • Encourager lla coordiinatiion vertiicalle et horiizontalle (contrats d’’approviisiionnement et de commerciialliisatiion entre producteurs, collllecteurs et commerçants ; organiisatiion paysanne)

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 16 Conclusion et perspectives

Quellques recommandatiions

• Explloiiter une convergence d’’iintérêts pour lle dévelloppement de lla riiziicullture plluviialle en complément de la riziculture aquatique: – extension des sites de production (hors bas fonds, en altitude…) – affranchissement de la contrainte « maîtrise difficile et coûteuse de l’eau » – accent sur la qualité (satisfaire le consommateur) • Appuyer lle dévelloppement de lla productiion de riiz plluviiall en tiirant avantage de : – sa saiisonnalliité (variiétés précoces), – ll’’appréciiatiion des consommateurs (variiétés de qualliité, usiinage soiigné), – ll’’iimportance de lla demande (amélliiorer ll’’organiisatiion de lla fiilliière) • Sécuriiser lles zones de productiion et de collllecte

Perspectiives de travaiill

• Iniitiiatiion d’’un suiivii des priix du RP (et RI) dans lles zones (marchés urbaiins et ruraux) car beaucoup de contradiictiion dans lles valleurs décllaratiives. Ce suiivii alliimenteraiit en données économiiques ll’’observatoiire de ll’’URP et permettraiit d’’apporter des élléments de réponse aux questiions suiivantes : lle riiz plluviiall se démarque t-iill du riiz iirriigué en matiière de priix ? quells facteurs détermiinent lle priix du riiz plluviiall ? comment oriienter lle travaiill des séllectiionneurs : vaut-iill miieux dévellopper des variiétés de qualliité ou raccourciir lle cyclle du riiz ou autre ? • Anallyse des résulltats économiiques du RP et des rellatiions RP/RI au niiveau de ll’’explloiitatiion • Connaiissance de ll’’évollutiion du rôlle du riiz plluviiall dans ll’’alliimentatiion des habiitants de Tana (échantiillllon iimportant) • Appuii à lla miise en pllace d’’une fiilliière de riiz plluviiall de qualliité (llabelllliisatiion)

L’une de ses perspectives est en voie d’exploitation depuis fin 2003, il s’agit de la mise en place et alimentaion d’un dispositif de suivi des prix du riz (pluvial) et de l’analyse économétrique de la formation des prix du riz (pluvial) par un stagiaire ESSA (cette analyse se fera en 2004) - L’un des points faibles du travail précédent est d’avoir appréhendé la formation des prix du RP à partir de valeurs déclaratives des agents de la filière à une période bien précise (un seul passage : au moment de la récolte du RP) et les résultats sont peu convaincants. La rentabilité de la production de RP et la répartition des revenus qu’il procure, sont très liées au prix que ce produit va pouvoir avoir sur le marché dans les zones où il fait l’objet d’une commercialisation conséquente. Or on sait très mal aujourd’hui comment se forme le prix du RP et quels sont ses principaux déterminants : différentiel de coût de production ? offre de riz pluvial ? demande de riz pluvial ? offre de riz irrigué ou d’autres produits alimentaires ? demande de riz irrigué ? proximité des sites de production ? proximité de la route ? proximité des lieux de consommation ? lieux et types de point de vente (milieu urbain, milieu rural, marché, épicerie de quartier…) ? taille de l’agglomération ? taille du point de vente ? jour de marché ? quelle part donner à ces différents déterminants dans l’explication du niveau de prix ?... - Ce travail vise à comprendre comment se forme le prix du riz pluvial. A partir d’un grand nombre d’observations de niveaux de prix dans des situations spatiales et des périodes différentes, il essaiera d’identifier et de hiérarchiser les principaux déterminants des prix du riz pluvial. - Un grand nombre d’informations sur les prix du riz pluvial est nécessaire pour atteindre ces objectifs. Afin de préparer ce stage, un dispositif de suivi des prix du riz et d’autres produits alimentaires de substitution au riz, a été élaboré fin 2003 et est devenu fonctionnel à partir de janvier 2004. En effet, il paraît impératif de disposer de séries de prix du RP à différents endroits, différents moments et dans différents contextes. Ce suivi des prix cible les différents sites qui ont fait l’objet d’enquêtes dans le cadre de l’étude filière riz pluvial + de nouveaux sites. - Ce dispositif permet de relever les prix des différents types de riz proposés à la vente, du maïs et du manioc (produits de substitution au riz en période de prix élevé / faible disponibilité du riz et vice versa). Ce dispositif relève toutes les semaines le prix de ces produits à Antananarivo (sur 10 marchés et épiceries adjacentes) et Antsirabe (2 marchés et 1 épicerie) ; et tous les mois dans les Moyen-Ouest d’Antananarivo et d’Antsirabe (environ une dizaine de sites de vente dans chaque Moyen-Ouest).

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 17 Points de relevé des prix du riz (pluvial) en milieu urbain

Antananarivo Antsirabe - marché 67 ha - petit marché d’Antsenakely - marché d’Ambohimanarina - marché d’Asabotsy - marché d’Analamahitsy - épicerie à côté du restaurant Vanilla (réputée - marché d’Andravoahangy vendre du RP) - marché d’Anosibe - marché de Besarety - marché d’Isotry - marché de Mahamasina - marché de Mahazo - marché d’Analakely

Points de relevé des prix du riz (pluvial) en milieu rural : Moyen-Ouest d’Antananarivo

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 18

Points de relevé des prix du riz (pluvial) en milieu rural : Moyen-Ouest d’Antsirabe

Goudron Piste

Références :

- Approvisionnement en riz d’Antananarivo à Madagascar : stratégies d’acteurs et compétitivité des filières, Bouteau B., Novembre 2002, 85 p + annexes [disponible au CIRAD Tana]. - Atouts et perspectives de la riziculture péri-urbaine à Antananarivo, Madagascar, Dabat M.-H., Razafimandimby S., Bouteau B., Cahiers Agriculture, 2004, vol.13, n°1, p 99-109 [disponible au CIRAD Tana]. - Analyse de la filière riz pluvial dans la région des Hauts Plateaux de Madagascar, Guyou C., Septembre 2003, 40 p [disponible au CIRAD Tana et au PCP Antsirabe]. - Analyse comparative des filières riz pluvial dans les Moyen-Ouest d’Antsirabe et d’Antananarivo, Razananantoanina V.A., Décembre 2003, 56 p + annexes [disponible au CIRAD Tana et au PCP Antsirabe]. - Etude diagnostic de la situation agraire de la région d’Antsirabe I, Madagascar, Guyou C., Septembre 2003, 67 p + annexes [disponible au CIRAD Tana et au PCP Antsirabe].. - La diffusion du riz pluvial : outil d’aménagement des « tanety » dans la région du Vakinankaratra, Ravahitra J. (en cours de rédaction).

Projet 3.3.2. Analyser la perception de la qualité du riz par les agents de la filière et ses implications en matière de sélection et d’organisation des acteurs

Responsables et chercheurs associés

Responsable Marie-Hélène Dabat (URP)

Chercheurs associés Simon Razafimandimby (URP) Jean-Luc Dzido (URP) Alain Ramanantsoanirina (URP)

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 19 Brigitte Pons (CIRAD) Nicolas Bricas (CIRAD) Panja Ramanoelina (ESSA) Voahanginirina Rasoazanakolona (FOFIFA) – à partir de 2004 Charlotte Ralison (U. d’Antananarivo, LABESAN) – à partir de 2004 Egizio Valceschini (INRA) – à partir de 2004

Problématique

Madagascar offre une diversité de qualités de riz rarement rencontrée dans d’autres pays. Cette diversité est due notamment à la large gamme de variétés cultivées et de conditions de production rencontrées dans le pays. Elle est due aussi aux différents procédés de décorticage du paddy et aux soins apportés au produit lors du stockage et de la commercialisation (durée et conditions du séchage, traitement contre les insectes, etc.). Côté demande, les consommateurs malgaches révèlent que leurs préférences ne sont pas identiques. Or les analyses économiques qui sont généralement réalisées sur la compétitivité du riz tendent à raisonner à partir d’une qualité unique voire moyenne. Une amélioration des connaissances sur la perception de la qualité par les agents économiques est utile pour affiner l’analyse de la filière riz et mieux cibler les recommandations aux acteurs.

Par ailleurs, le programme de création variétale du riz pour les zones d’altitude qui a été lancé au milieu des années 80 et dont les créations sont aujourd’hui en cours de diffusion n’a pas de composante qualité explicite. Ce programme ne dispose que de très peu d’information sur les critères de qualités du riz pour les consommateurs de riz de la région d’Antsirabe et sur l’importance de la qualité dans les critères de choix variétal des agriculteurs de la région. Ce programme ne connaît pas les caractéristiques de base (teneur en amylose, aptitude au gonflement, …) des variétés traditionnelles de la région et des nouvelles variétés qu’il propose. Il n’a pas non plus connaissance de réaction de rejet des variétés proposées pour cause de qualités gustatives non satisfaisantes. Le programme de création variétale du riz, voudrait se donner des indicateurs pouvant être intégrés parmi les critères de sélection de manière à ne pas déboucher sur des variétés de qualité inacceptable pour les consommateurs -le risque est d’autant plus grand avec l’élargissement prévu de la base génétique du matériel végétal de départ- et examiner la possibilité d’améliorer la valeur nutritive du grain, en particulier la teneur en protéine du grain.

Objectifs généraux de l’activité

• Améliorer les connaissances sur les variétés de riz –et en particulier de riz pluvial- appréciées par les utilisateurs pour leurs performances agronomiques, de conservation, technologiques, organoleptiques (conditions de récolte, de battage, de stockage, de décorticage, de cuisson, goût, nutrition…) • Identifier et hiérarchiser les critères de qualité des grains pour ces différents utilisateurs de riz / améliorer la connaissance des descripteurs et déterminants des différentes types-qualités (production, transformation, commercialisation) • Analyser le niveau de connaissance et de préoccupation de qualité chez les opérateurs économiques de la post récolte ainsi que les modalités d’intégration dans leurs systèmes de production et modes d’organisation (achat de variétés particulières, traitement post récolte, choix technique, certification de qualité, contractualisation avec garantie de qualité…) • Analyser la segmentation du marché du riz selon le critère de qualité (marchés différenciés, opérateurs spécialisés, différences de prix, préoccupation de qualité) • Analyser les coûts et les avantages liés à la qualité pour les agents économiques (préférence et disposition à payer du consommateur ; surcoût de production pour les agents aval : séchage, présentation… ; prime à la qualité…) • Analyser l’impact de la prise en compte de la qualité en terme de compétitivité des riz malgaches dans le pays et à l’exportation • Analyser l’impact de la qualité nutritive du riz sur la ration alimentaire • Appuyer le prochain programme de création variétale (sélectionner des variétés mieux adaptées à la demande, améliorer la valeur nutritionnelle du riz…)

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 20 Objectifs de l’activité pour la période

Le but de l’étude présentée ici est d’appuyer le programme de sélection du PCP par l’identification et le classement des critères de qualité du riz tels qu’ils sont perçus par les différents agents de la filière riz au niveau local à Madagascar afin de prendre en compte ces critères dans la sélection variétale du riz pluvial.

Ce travail a pour objectifs principaux de contribuer à : - acquérir des connaissances objectives sur l’achat, la consommation et la qualité du riz du point de vue des utilisateurs (consommateurs et transformateurs) pour leurs performances technologiques et organoleptiques dans la commune d’Antsirabe I, - identifier et classer les critères de qualité des grains pour ces différents utilisateurs de riz.

L’étude a été réalisée par un binôme d’étudiants : Soizic Touzard (DESS nutrition et alimentation dans les pays en développement) et Harison Randrianaivon (Ingénierie Industries Agro-alimentaires, ESSA U. d’Antananarivo).

Méthodologie

L’étude s'est déroulée en deux phases :

• Une enquête qualitative - entretiens approfondis (50) auprès d’experts et d’agents de la filière riz (représentatifs de la diversité de consommation du riz) par interview en face à face avec des approches directives ou semi-directives. - Les objectifs spécifiques de cette enquête sont les suivants : (i) Identifier les différents types de riz présents et consommés dans la commune d’Ansirabé I (ii) Identifier les différents types de plats à base de riz et les situations d’usage. (iii) Etablir une liste exhaustive des critères de qualité du riz tels qu’ils sont perçus par les consommateurs, producteurs (en tant que consommateurs) et autres agents de la filière, globalement et pour chacune des préparations culinaires identifiées ainsi que les critères de qualité technologiques pour les transformateurs.

• Une enquête quantitative - Un questionnaire ne comportant que des questions fermées et établi à l’issu de l’enquête qualitative a été soumis à 240 consommateurs tirés au sort par la méthode du sondage en grappe à trois degrés. - Les objectifs de cette enquête sont de : (i) Déterminer l’importance relative des différentes préparations à base de riz dans la consommation des foyers d'Antsirabe I, (ii) Déterminer le lien entre critères de qualité et types de préparation, (iii) Evaluer la diffusion et la perception du riz pluvial par rapport au riz irrigué.

Résultats scientifiques et techniques ou faits marquants

Diversité des riz

• Il existe de nombreuses variétés cultivées dans la région d'Antsirabe auxquelles s'ajoutent des riz d'importation interrégionaux et internationaux. Les caractères apparents des grains de riz sont très loin d'être suffisants pour reconnaître les variétés, il est donc impossible de retrouver les variétés à partir des échantillons et des noms vernaculaires. • La typologie des riz présentée se réfère à la typologie utilisée par les consommateurs malgaches, c'est-à-dire principalement liée au format des grains et non une typologie selon une nomenclature ou des noms de variétés officiels. Les consommateurs classent en premier lieu les riz en deux grandes familles, le vary gasy (riz malgache) et le riz importé. • La famille des vary gasy peut être divisée en quatre groupes en fonction du type de culture et de la forme du grain : - le groupe des riz pluviaux (vary tanety) : le riz pluvial est reconnu en tant que tel par rapport au riz irrigué. L'ensemble des riz pluviaux possède des caractéristiques visuelles propres au

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 21 groupe comme la translucidité du grain et une couleur légèrement jaunâtre qui apparaît quelques jours après l'usinage. D’autre part, le riz pluvial est récolté avant le riz irrigué et marque ainsi la fin de la période de soudure. Il arrive en masse sur le marché et les consommateurs l'achètent facilement en tant que vary gasy (riz malgache) préféré par rapport au riz importé. Il est important de souligner que l'enquête de la phase qualitative a été réalisée en période d'abondance de riz pluvial (donc juste après la période de soudure) ce qui peut éventuellement introduire un biais dans les opinions. La dénomination riz pluvial semble être associée à un grain long et fin même s’il existe des variétés de riz pluvial rond. - le groupe des riz ronds (vary botra) : botra signifie gros en malgache. Les vary botra sont caractérisés par une forme de grain rond. On trouve du riz rond rouge et blanc. - le groupe des riz longs (vary lava) : lava signifie long en malgache. On classe dans ce groupe les riz perçus comme longs par les consommateurs. On retrouve le tsipala, le vary combo, le kirmina, le makalioka dont le Madrigal. En règle générale, les riz longs sont perçus comme des riz de qualité et leur prix sur le marché est souvent plus élevé par rapport aux riz médiums et ronds. Toutefois, l'association grain long/grain de qualité ne semble pas être un avis de la population malgache mais plutôt un avis international voir occidental. - le groupe des riz médiums (vary antonony) : nous classons dans cette famille les riz perçus comme étant des intermédiaires entre les riz perçus comme longs (vary lava) et les riz perçus comme ronds (vary botra). Le vary rojo en est le principal représentant. • A côté des riz malgaches, il existe principalement deux types de riz importé ou « stock tampon » selon leur provenance : le riz de Chine et le riz du Pakistan. Le riz de Chine est long mais plus large que le riz du Pakistan. Ces deux types de riz sont très blancs et contiennent des grains crayeux en faible proportion, pas de cailloux ni de paddy. Le taux de brisures est très faible par rapport aux riz malgaches. Les consommateurs remarquent que le riz importé a une odeur dite désagréable, provoque des allergies (démangeaison, apparition de boutons) attribuées à la présence d’insecticides. Il présente tout de même l'avantage de bien gonfler à la cuisson. Il est rarement apprécié mais consommé par défaut surtout pendant la période de soudure, régulièrement par les classes sociales les plus défavorisées, et parfois utilisé par des personnes de classe sociale plus élevée et par les restaurateurs qui, d'après les détaillants, le mélangent au riz malgache. Le riz importé a un rôle relativement important sur le marché. Il est présent tout au long de l'année et son prix varie très peu.

Diversité des préparations à base de riz entier

• Le riz est préparé sous la forme de grains entiers, mais il est également utilisé dans la préparation de divers pains et beignets sous forme de farine. Cette étude a ciblé la qualité du riz utilisé pour la préparation de plat à base de grain entier. • Le riz est consommé de trois manières différentes. On distingue : o le vary maina ou « riz sec », consommé systématiquement avec un accompagnement (le loaka). Pour cette préparation les proportions d’eau et de riz utilisées sont très proches ; toute l’eau est absorbée et les grains se détachent les uns des autres. Tous les types de riz sont utilisés pour la préparation du vary maina : les riz longs, médiums, ronds, rouge ou blancs en fonction des préférences, des moyens financiers et de la disponibilité des riz. Ce plat est consommé principalement au déjeuner et au dîner mais il peut être consommé au petit déjeuner pour les personnes exerçant des travaux de force. Il est consommé à la maison ou dans les gargotes le midi et/ou le soir et coûte environ 1.500 Fmg. o le vary soasoa ou « riz mouillé » qui peut être consommé avec ou sans accompagnement. Le vary soasoa est un plat à base de riz où les grains cuits restent entiers et dissociés les uns des autres tout en baignant dans un excès d’eau à l’aspect d’un gel visqueux plus ou moins dense. La cuisson se fait de la même manière que pour le vary maina, la différence réside dans la quantité d'eau utilisée qui est approximativement le double de celle du riz. Le vary soasoa est consommé de préférence le matin, mais il arrive qu'il soit consommé le soir, voire le midi. L'avantage de ce plat est que l'on utilise moins de riz par rapport au vary maina pour une portion. Il est donc plus économique cependant il ne convient pas aux travailleurs car il n'est pas assez consistant (ne tient pas au ventre) et rassasie moins qu'un plat de vary maina. o le riz cantonnais préparé à partir de vary maina auquel on ajoute des carottes, des oignons, du poivron, du carry (mélange d’épices) et de la viande hachée. Le riz

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 22 cantonnais est un plat de fête, il est donc relativement peu consommé. A l’opposé, le vary maina et le vary soasoa sont consommés au moins une fois par jour.

La consommation de riz dans la commune d’Antsirabe I

• Le riz est la base de l’alimentation de la population d’Antsirabe avec une consommation moyenne de 126 kg de riz par an et par personne. Il est principalement consommé sous forme de vary maina avec une moyenne de 78 kg par an et par personne et sous forme de vary soasoa avec une moyenne de 48 kg par an et par personne ; le riz cantonnais étant consommé très occasionnellement. • Le niveau de consommation révélé par l’enquête est légèrement supérieur à celui issu de l’analyse UPDR/FAO de la filière riz à Madagascar réalisée en 1999. Cette étude donne un niveau de consommation de 109 kg de riz par an et par personne pour Antsirabe, l’un des niveaux les plus faibles du pays en milieu urbain mais qui reste élevé en comparaison d’autres pays. • Le vary soasoa est un plat plus économique que le vary maina, les ménagères utilisant en moyenne deux fois moins de riz pour sa préparation.

Les critères de qualité du riz

• Les critères de qualité ont été répertoriés auprès des transformateurs, des cuisiniers et des consommateurs au cours des entretiens approfondis. • Ces critères de qualité sont communs aux plats traditionnels identifiés ci-dessus. Ils ont été classés en cinq groupes liés à des attributs de connaissance (critères visibles et appréciés lors de l’achat) [propreté du riz, défauts du grain, caractéristiques du grain crû] ou d’expérience (critères identifiés au cours de l’usage: cuisson et consommation) [comportement à la cuisson, caractéristiques du grain cuit].

o Propreté du riz - le taux de cailloux : les consommateurs expliquent que les paysans de telle ou telle région sont plus ou moins attentionnés vis à vis du séchage. La provenance du riz est parfois considérée comme un indicateur de la présence de cailloux, par exemple, "le riz de Fianarantsoa contient trop de cailloux par contre, celui de Betafo n'en contient pas". - le taux de grains noirs : issus de "mauvaises herbes" qui poussent dans les rizières. Objectivement, il s'agit d'un problème d'entretien des cultures. - le taux de poussière de sons : par expérience, les consommateurs savent qu'un riz avec de la poussière de son est un riz fraîchement récolté (humide), donc susceptible de faire le mohaka. Les consommateurs évaluent la présence des sons en plongeant la main dans le riz au moment de l'achat. Le riz pluvial est considéré comme n’ayant pas de poussière de sons. - le taux de paddy : la présence de paddy dans le riz transformé n’est pas appréciée. Elle dépend essentiellement de la dureté des balles. La majorité des transformateurs interrogés considère le riz pluvial comme un riz à bon rendement (72 à 75%) et ne présentant pas de défaut après usinage ; cependant la dureté des balles du riz pluvial le rend difficile à décortiquer.

o Défauts du grain - le taux de brisures : la présence de brisures n'est pas appréciée par les consommateurs malgaches. Cette caractéristique induit des problèmes à la cuisson (mauvaise dispersion des grains…). D’après les transformateurs, la présence de brisures est liée essentiellement à l'humidité et à la forme du grain. Pour les transformateurs le riz pluvial est considéré comme un riz plutôt sec, le taux de brisures est relativement faible par rapport à un riz irrigué. - l'humidité du riz : le riz humide est détecté par la présence de poussière de sons. Ces deux caractéristiques - humidité et sons - sont des défauts car ils présument d’un mauvais comportement du riz à la cuisson. - le taux de grains de riz verts : les grains de riz verts sont des grains immatures. On les retrouve dans les riz récoltés précocement. Le riz immature est considéré comme étant difficile à cuire.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 23 o Caractéristiques du grain crû - la morphologie du grain : le choix de la forme du grain dépend des préférences du consommateur. Les riz longs, médiums et ronds peuvent être utilisés pour la préparation du vary soasoa et du vary maina. - la couleur des grains : elle varie du blanc (grains blancs ou grains rouges blanchis) au très rouge (grains rouges peu blanchis) ; le riz moyennement rouge est souvent un mélange de riz blanc et de riz très rouge, mais également du riz rouge insuffisamment blanchi. Le riz pluvial est en général un riz blanc dont la couleur évolue vers un "blanc-légèrement jaune" les quelques jours suivant l’usinage. Ce changement de couleur est caractéristique du riz pluvial présent à Antsirabe. - translucidité/opacité du grain : la plupart des riz présents sur le marché sont opaques. Le mot translucide n'existe pas en malgache, le terme utilisé pour exprimer cette caractéristique est "brillant" (manjelatra).

o Comportement à la cuisson - le gonflement du riz : le gonflement du riz est apprécié par son volume après cuisson ; pour une même quantité de riz crû et pour une même préparation, un riz qui occupe plus de volume dans l’assiette est plus apprécié par rapport à un riz occupant un volume moindre. Il est dit plus économique car la quantité de riz crû sera alors diminuée. Les riz stockés à l’opposé des riz fraîchement récoltés et les riz importés considérés comme "bien secs" sont des riz qui "gonflent bien" à la cuisson. - le "mohaka" : le mohaka est un phénomène de prise en masse du grain de riz lors de la cuisson. Le riz est alors très collant et très mou et ne convient pas du tout pour le vary maina pour lequel le riz doit "s’éparpiller" (miparitaka). Pour le vary soasoa, le phénomène de mohaka est caractérisé par des grains trop mous mais non collants car l'excès d'eau lors de la cuisson permet de maintenir les grains de riz plus ou moins dissociés les uns des autres. Le mohaka est lié à un taux de brisures ou d’humidité important. - le "manta mohaka" : c'est un problème lié à l’hétérogénéité de cuisson des grains de riz (mélange de plusieurs variétés) ou à la présence de grains brisés ou de grains verdâtres. - le temps de cuisson : cette caractéristique a été peu citée. Lorsqu’il est évoqué, la préférence va vers un riz qui cuit rapidement.

o Caractéristiques du grain cuit - le goût sucré : ce goût est surtout attribué aux riz rouges et aux riz décortiqués au pilon, mais il est retrouvé pour la plupart des riz malgaches et pas pour le riz importé. Cette caractéristique est surtout recherchée pour la préparation du vary soasoa. - le goût laiteux : la notion de goût laiteux (ou "gras") est assez difficile à clarifier et à définir. - le goût astringent : cité pour les riz trop rouges : " ils sèchent la langue". - le riz sans goût : les riz sans goût sont les riz qui ne présentent ni le goût sucré, ni le goût laiteux. - L’éparpillement des grains : ce critère est surtout utilisé pour la description du plat de vary maina. - la fermeté du grain : exprimée à trois niveaux : ferme, moyennement mou ("ferme mais pas trop ferme"), mou. Le riz pluvial est perçu comme étant plus ferme que le riz irrigué. - la tenue au ventre : cette notion est définie par l’expression "on a pas faim tout de suite". Elle est associée à la fermeté du grain après la cuisson, c'est à dire que plus le riz est ferme, plus "il tient au ventre". - la satiété ou le rassasiement : cette notion est définie par l’expression " on a vite plus faim". ƒ la facilité à digérer : cette notion est plus associée à la consommation du vary maina, En effet, pour la préparation du vary soasoa, la cuisson dans un surplus d’eau fait que les grains sont plus cuits que pour un vary maina, le riz est dit plus "facile à digérer".

Critères de choix à l’achat

• Les groupes de critères et les critères ensuite ont été classés par les ménagères interrogées. • Les critères de qualité considérés comme étant les plus importants sont liés à la propreté du riz et aux défauts du grain crû. Ces critères dépendent de la conduite de la culture et des opérations post-récolte (facteurs de qualité) sans lien direct avec les caractéristiques intrinsèques

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 24 des grains. L’amélioration de ces points passe par des recommandations au niveau des acteurs de la filière intervenant à ces deux stades. • Les critères de qualité liés au riz cuit -comportement du riz à la cuisson et caractéristiques du riz cuit- forment le deuxième groupe par ordre d’importance. • Pour le comportement à la cuisson et pour les deux principaux plats, la préférence va en priorité vers des riz qui gonflent, qui ne présentent pas les phénomènes de mohaka et de manta mohaka, et qui sont rapides à cuire ; en effet, pour le vary maina et le vary soasoa, 100% des consommateurs « répondants » apprécient un riz qui gonfle et 90% environ apprécient un riz qui ne fait pas le mohaka. • Parmi les caractéristiques du riz cuit, ceux qui apparaissent comme les plus importants sont communs aux deux plats. Le riz est préféré - par ordre d’importance des critères - avec « une bonne tenue au ventre » (pour 86% des consommateurs répondants), sans astringence, avec un goût sucré (pour environ 80%) et/ou un goût laiteux (pour environ 85%) (pour environ 50% pour les 2 critères ensemble), moyennement ferme (pour environ 75%), facile à digérer (pour environ 70%) et enfin rassasiant pour les deux plats. Une exception cependant constitue une différence importante en terme de préférence attendue pour les deux types de plat : pour le vary soasoa, les consommateurs recherchent des riz plus goûteux en terme de goût sucré et laiteux. En effet, ce plat est souvent consommé seul ou avec un accompagnement moins goûteux que celui du vary maina. • Les attentes en terme de caractéristiques du grain crû vont vers un riz blanc pour le vary maina et vers un riz moyennement rouge pour le vary soasoa. Concernant la forme du grain, les riz long, médium et rond sont utilisés et appréciés par les consommateurs avec une tendance de consommation de riz médium. Il n’y a pas de rejet pour un de ces trois types de riz pour la préparation des deux plats.

Valeurs énergétiques des riz

Energie apportée par les différentes classes de riz

Classe Nom Eie(Kcal)/ 100g de Eie(Kcal)/100g Moyenne Ecart type MS Taux d’humidité : (Kcal/100g) 10% Riz rond Botra kely fotsy 402,4 362,2 Botra kely mena 391,9 352,7 361,2 8 Japonais 409,7 368,7 Riz medium Boeing 409,7 368,7 Katsaka 398,6 358,7 360,8 5,8 Rojo mena 401,3 361,2 Latsika 394,1 354,7 Riz long Tsipala 401,9 361,8 Makalioka mena 391,3 352,2 357,5 4,8 Makalioka fotsy 398,3 358,5 Riz pluvial F 2366 394,4 354,9 F 152 407,8 367,0 365,9 10,4 F 134 417,5 375,8 Riz import Pakistan 394,4 354,9 356,7 2,4 Chine 398,2 358,4

• La valeur énergétique des riz se situe autour de 350-360 Kcal/100g à un taux d’humidité 10%. • Les classes des riz ronds et des riz médiums sont à peu prés identiques respectivement 361.2 et 360.8 Kcal, les classes des riz longs et riz import sont relativement moins énergétiques que les autres classes avec respectivement 357.5 et 356.7 Kcal. La classe des riz pluviaux a la moyenne la plus élevée avec 365.9 Kcal mais on observe aussi dans cette même classe la plus forte variation. • C’est le FOFIFA 134 qui est le plus énergétique parmi tous les riz analysés avec 375.8 Kcal/100g. • Le botra kely rouge et le makalioka rouge sont les moins énergétiques avec respectivement 352.7 et 352.2 Kcal/100g.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 25 • La valeur énergétique de chaque riz au sein de chaque classe est très variable sauf pour les riz import, on ne peut donc tirer une conclusion quelconque qui permet de définir une liaison entre la valeur énergétique et la classification des riz.

Conclusion et perspectives

• Il apparaît très nettement deux grandes « familles » de critères de qualité. La première famille regroupe les critères liés à la culture et à la transformation, et identifiés comme les plus importants par les consommateurs. Ils sont définis par l’aspect visuel global des grains à l’achat. La deuxième famille regroupe les critères liés plus spécifiquement à la qualité intrinsèque de la variété et sont cités lors de l’usage et de la consommation. • Le riz pluvial a été mentionné par les enquêtés de qualité supérieure pour une large majorité des critères excepté pour les critères goût sucré et/ou laiteux et fermeté. Ce résultat suppose que l’amélioration variétale du riz pluvial doit se concentrer sur ces derniers critères.

• L’identification de l’importance relative de l’ensemble des critères identifiés montre clairement qu’une approche de la qualité du riz dans la région d’Antsirabe passe non seulement par une amélioration variétale mais également par l’amélioration des technologies post-récolte. Ce travail devrait être poursuivi selon ces deux axes. • La prise en compte dans le programme de sélection variétale des critères de qualité identifiés et jugés les plus importants par les consommateurs implique de prévoir une évaluation/quantification sensorielle, instrumentale et biochimique de ces critères à partir d’un « pool » de riz respectant une large diversité sensorielle. L’évaluation sensorielle pourrait être effectuée sur place à l’aide d’un jury entraîné et servir de référence quantitative et objective des différents critères évalués. En parallèle ou par la suite selon les critères, des tests instrumentaux de laboratoire simples et peu coûteux (rhéologie, biochimie, …) pourraient être développés pour chacun des critères ; l’objectif de ces tests instrumentaux étant à terme d’évaluer instrumentalement uniquement le matériel végétal utilisé par les sélectionneurs ou issu de la sélection variétale. • Des précisions ainsi que la validation de quelques informations recueillies pourraient être apportées. Il s’agit entre autre : - des résultats relatifs à la perception du riz pluvial : dans l’objectif de vérifier et/ou de conforter les résultats obtenus, il serait intéressant de soumettre le questionnaire de l’enquête quantitative pendant la période de soudure (les enquêtes quantitatives ont été menées en fin de période de récolte et début de période d’épuisement). - de certains critères de qualité c'est-à-dire plus particulièrement les critères de translucidité, mohaka et manta mohaka, de fermeté et de goût (laiteux et sucré) qui apparaissent imprécis voir subjectifs. La précision et la description verbales pourraient être apportées à l’aide d’enquêtes complémentaires auprès des ménagères et/ou de tests sensoriels et en proposant à la comparaison une large diversité de riz. • Une étude similaire pourrait être envisagée à Tananarive, principal marché du riz à Madagascar. • Des produits à base de farine de riz qui semblent occuper une large place dans la consommation malgache ont été identifiés. Il serait intéressant de mener une étude sur cette partie de la filière riz à Madagascar.

Références :

- La consommation et les critères de qualité du riz dans la commune d’Antsirabe I, Touzard S., Octobre 2003, 46 p + annexes [disponible au CIRAD Tana et au PCP Antsirabe]. - Appréciation de la qualité du riz par les acteurs de la filière post-récolte et analyse de la consommation : cas de la commune urbaine d’Antsirabe I, Randrianaivo H., 87p + annexes [disponible au CIRAD Tana et au PCP Antsirabe].

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 26 Conclusion / Idée 3.3.

Etudier la segmentation des marchés du riz par la qualité

La riiziicullture plluviialle présente des perspectiives iintéressantes à Madagascar en complément, et parfois en substitution 2, de la riziculture aquatique. Ses avantages sur le plan de la production (résistance des variétés à plusieurs types d’aléas et de risques, extensification depuis les bas fonds saturés vers des zones disponibles : versant des collines, confins du Moyen-Ouest, potentiel d’intensification de la production pluviale des petites exploitations 3…) rejoignent les difficultés de la riziculture aquatique (mauvaise maîtrise de l’eau liée à une mauvaise mauvaise gestion technique et institutionnelle des infrastructures d’irrigation…) et les préférences des consommateurs pour un riz de qualité dont beaucoup d’attributs se trouvent dans certaines variétés de riz pluvial. Même si la distinction entre rizicultures aquatique et pluviale n’est pas toujours évidente (il existe un continuum de rizières avec un gradient de niveaux de maîtrise de l’eau) et à condition que le développement de la riziculture pluviale soit couplé avec des techniques agro-écologiques (pour limiter l’impact en termes d’érosion et de compaction des sols), la promotion du riz pluvial est une voie de réponse aux préoccupations de sécurité alimentaire et aux objectifs d’exportation du pays.

Nos travaux en 2002 sur l’approvisionnement de l’agglomération d’Antananarivo, principal marché du pays, ont montré que le marché du riz est très segmenté à Madagascar. Les différents riz nationaux (différents vary gasy, tsipala, makalioka…) sont distingués par les agents de la filière et les consommateurs (lieux d’origine, appellation, caractéristiques physiques, appréciation…), ont des prix/marges commerciales et une saisonnalité/disponibilité différents.... Nos travaux en 2003 sur la filière ont également montré que le riz pluvial est distingué du riz aquatique par les agents économiques mais le marché apparaît faiblement segmenté du fait des faibles quantités de riz pluvial disponibles. Des travaux en cours permettront en 2004 de mieux positionner le riz pluvial par rapport au riz irrigué en matière de prix et d’apparition sur le marché et de mieux appréhender le niveau de segmentation des marchés en fonction du système de culture.

Ainsi le riz pluvial constitue sans doute une des chances de la filière riz: potentiel agronomique (nouvelles variétés, extension spatiale dans le Moyen-Ouest…), saisonnalité avantageuse (récolte précoce, réduction de la période de soudure, ressource monétaire pour le riz aquatique de deuxième saison), avantage à l’usinage (taux de brisure moindre, rendement au décorticage supérieur, marge supérieure), forte demande nationale de certaines variétés (bonne connaissance, bonne appréciation, existence de circuits inter-régionaux). Pourtant le riz pluvial reste jusqu'à présent minoritaire, même si ses rendements peuvent rivaliser, dans certaines conditions, avec le riz aquatique. Sa production est faible et limitée par l’accès aux semences (surtout dans les zones éloignées du Moyen-Ouest) et par les adventices 4. Sa valorisation est limitée par des stratégies de collecte du riz indifférenciée (mélange riz pluvial/riz irrigué) liée à l’insécurité dans les campagnes et à la nécessité de rentabiliser rapidement les moyens de transport. Son offre est insuffisante, aléatoire et mal organisée : faible coordination entre acteurs (pas de contrat d’approvisionnement formalisé, pas de ventes groupées…)

Pourtant nos travaux en 2003 sur le choix des agents de la filière ont montré que le riz pluvial a une image de qualité supérieure au riz irrigué pour les critères qui importent aux acheteurs 5 : il est plus propre (moins de grains noirs, moins de cailloux, moins de son), il a moins de défauts (moins humide, moins de grains verts, moins de brisures), il se comporte mieux à la cuisson pour certains aspects (fait moins le mohaka, gonfle plus à la cuisson)…et dans le ventre (« tient plus au ventre »). Cependant, le riz pluvial est moins disponible et plus long à cuire. Ces résultats supposent d’être caractérisés par

2 La substitution ne doit pas être entendue dans le sens où le riz pluvial pourrait avoir vocation à satisfaire une grande partie des besoins en riz de la population malgache mais dans certains cas il peut se substituer au riz aquatique : très mauvaise maîtrise de l’eau et utilisation de variétés et d’itinéraires de nature pluviale, impossibilité pour les héritiers d’exploiter des parcelles en bas-fonds, niches de marché… La substitution se situe aux niveaux micro et méso économiques (exploitation, filière…). 3 Même si les riziculteurs ayant exclusivement des terres en tanety sont encore rares aujourd’hui (le diagnostic agraire à Antsirabe I montre cependant qu’ils sont déjà assez nombreux mais n’est représentatif que de la zone étudiée), la finitude des terres en bas fonds, la faible superficie des exploitations et le fractionnement de celles-ci lors des héritages nous amènent à penser que ces paysans vont devenir de plus en plus nombreux. 4 Pour lutter contre les adventices, certains riziculteurs utilisent la variété « Rajeanlouis » peu appréciée par les acheteurs. On peut y voir là un effet de la faible coordination des acteurs lié à l’asymétrie de l’information sur les critères de choix des agents. 5 Sauf pour les critères « goût sucré », « goût laiteux » et « fermeté du grain » : pour ces critères importants aux yeux des consommateurs, le riz pluvial ne se démarque pas du riz irrigué.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 27 une évaluation/quantification sensorielle, instrumentale et biochimique de ces critères à partir d’un « pool » de riz respectant une large diversité avant de pouvoir être utilisés par les sélectionneurs.

Les travaux de recherche à venir, dans la foulée des résultats déjà acquis, devraient emprunter les voies suivantes : l’analyse de la discrimination des critères de qualité en fonction des caractéristiques des consommateurs, l’analyse de leur liaison avec les autres facteurs de choix (prix et disponibilité), l’analyse de la qualification du riz et l’approfondissement de l’étude de la segmentation des marchés par la qualité. Ces nouveaux travaux doivent évidemment mettre l’accent sur le riz pluvial.

En matière de qualification du riz, nous prévoyons de mener un travail sur la base du questionnement scientifique suivant : quels signes de qualité permettent aux agents de la filière de reconnaître et distinguer les produits ? Comment est véhiculée l’information entre agents et comment se fait l’ajustement entre plusieurs types et niveaux de connaissance des produits ? Quels effets la « ruralité » (concomitance des fonctions de production et de consommation, migrations des hautes terres vers le Moyen-Ouest…) et « l’urbanité » (urbanisation, exode rural, produits importés…) a sur la façon dont les consommateurs construisent leurs critères de choix des produits 6 ?

Ces préoccupations rejoignent aujourd’hui des enjeux de développement liés à la qualité des produits qui émergent au niveau de l’Etat (Unité des Politiques de Développement Rural du Ministère de l’Agriculture, de l’Environnement et de la Pêche), des bailleurs de fonds (Banque Mondiale), des organisations paysannes (FIFATA), des professionnels du riz (PRORILAC) et des associations de consommateurs (FIMPA). L’interprofession rizicole, qui peine à voir le jour à Madagascar, et les résultats de la recherche peuvent œuvrer à l’organisation de filières de qualité dans lesquelles le riz pluvial produit de façon durable peut jouer un rôle important aux niveaux national et international.

Bibliographie

ABE Yoshio (1984), Le riz et la riziculture à Madagascar, Editions du CNRS, 232 p.

AFD / Robert HIRSCH (1987), Rapport final d’une mission de réflexion sur le secteur rizicole malgache, 42 p + annexes (3 exemplaires).

AFD / Blaise LEENHARDT, Robert HIRSCH (1993), Le riz et le problème vivrier malgache, 75 p + annexes.

AFD / Blaise LEENHARDT (1993), - Quelques problèmes méthodologiques posés par les statistiques en matière de riz, de viande et état des travaux et enquêtes sur la consommation des ménages, Note de travail N°1, 13p ; - Le riz et le problème vivrier malgache : quelques constats au terme d’une décennie difficile (1982-1992), Note de travail N°2, 12 p + annexes. - Eléments de réflexion macro-économiques à propos du riz à Madagascar: les effets paradoxaux de 10 ans de dévaluation dans un pays ayant aupravant connu un rapport de parité fixe avec le FRF, Note N°4, 14 p.

AFD / Robert HIRSCH (2000), La riziculture malgache revisitée : diagnostic et perspectives (1993- 1999), 24 p + annexes.

AZAM Jean-Paul, BONJEAN Catherine (1995), La formation du prix du riz : théorie et application au cas d’Antananarivo, Revue économique, vol 46, n°4, juillet 1995, p 1145-1166.

BLANC-PAMARD Chantal, RAKOTO RAMIARANTSOA Hervé (2000), Le terroir et son double : Tsarahonenana 1966-1992 Madagascar, Editions « à travers champs » IRD, 254 p.

BLOCH Jean-Mathieu (1999), Filière riz à Madagascar : analyse de la structure et du segment transformation des régions Moyen-Ouest et Tuléar 2, Rapport de stage, 76 p + annexes.

6 L’ancienneté de l’installation en ville et le groupe ethnique, au même titre que la catégorie socio-professionnelle, peuvent avoir un impact important sur les modes de consommation.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 28 BOUTEAU Boris (2001), La riziculture malgache entre tradition et problèmes actuels, mémoire de maîtrise Sciences économiques U. Montpellier 1, 111 p.

CERDI / AZAM Jean-Paul et Ali. (1993), Etude du marché du riz à Madagascar, 64 p + annexes.

CIRAD / Jean-François CRUZ (1992), Unité semi-industrielle d’usinage du riz à Madagascar : bilan et perspectives, 14 p + annexes.

CIRAD / Jean-François CRUZ, Michel RIVIER (1994), Usinage semi-industriel du riz à Madagascar : implantation d’une mini-rizerie au lac Alaotra, 30 p + annexes.

CIRAD / CHEYNS Emmanuelle (1992), La filière riz à Madagascar : cas particulier du Lac Alaotra, étude bibliographique, 42 p + annexes.

CIRAD et FOFIFA / LEPLAIDEUR Alain et Ali. (1993), Innovations récentes dans les réseaux commerciaux et de transformation du riz à Madagascar : résultats d’une enquête 1991 dans la filière sur Antananarivo, Antsirabé, Lac Alaotra, 21 p (3 exemplaires).

CIRAD et FOFIFA / LEPLAIDEUR Alain et Ali. (1993), Les performances économiques actuelles des filières du riz approvisionnant Antananarivo – Une nouvelle dynamique – Axes possibles d’action, Premiers éléments, Communication au CITE, 22 p (2 exemplaires).

CIRAD / LEPLAIDEUR Alain et Ali. (1995), Quelques propositions pour améliorer les performances des filières rizicoles à Madagascar, 10 p.

Commission mixte franco-malgache (2000), Document cadre de partenariat pour le développement entre la France et Madagascar, 19 p + annexes.

COMTE Jean-Maurice (1998), Les rizières du bon Dieu, Harmattan Littératures, lettres de l’Océan Indien, 143 p.

DZIDO Jean-Luc, Programme Riz d’Altitude Madagascar : compte-rendu technique campagne, campagne 2000-2001, 97 p ; campagne 2002-2003, 98p.

Etudes agro-socio-économiques de la plaine d’Antananarivo, Volume 4 : Entretiens des sociologues, 120 p.

Compagnie d’aménagement des coteaux de Gascogne, Février 2001 (financement AFD), Etudes agro-socio-économiques de la plaine d’Antananarivo, Volume 5 : Synthèse de l’expert en sociologie, 59 p.

Cornell University / UPHOFF Norman and ali. (2001), Greatly Increased Rice Yields from Changing Management Practices, 27 p.

FAO (1999-2000), Madagascar : Country Profile, 43 p.

FAO (2000), Mission FAO/PAM d’évaluation de l’incidence des cyclones et de la sécheresse sur les disponibilités alimentaires à Madagascar, 1et juin, 13 p.

FOFIFA & Cornell U., Programme ILO, Conférence « Agriculture et Pauvreté », 20 mars 2003, Antananarivo, 2 fascicules de communications + cartes.

IFPRI / FOFIFA (1997), Cahier de la Recherche sur les Politiques Alimentaires : - 1- Le projet FOFIFA IFPRI, Présentation Méthodologie Echantillon, Eliane RALISON et Ali., Le marché des intrants, le marchés des produits agricoles, le comportement des ménages ruraux, Octobre 1997, 29 p ; - 2- Revue des Politiques des réformes des marchés à Madagascar, Claude RANDRIANARISOA, Le marché des intrants, le marché des produits agricoles, Octobre 1997, 29 p ; - 3- Vivre avec des prix alimentaires variables, Bart MINTEN, Une analyse du marché urbain

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 29 d’Antananarivo, Octobre 1997, 22 p ; - 4- Politiques de libéralisation et ajustement des marchés agricoles, Ousmane BADIANE et Ali., L’expérience de Madagascar et d’autres pays africains, Décembre 1997, 36 p + annexes ; - 5- L’accessibilité aux marchés et les prix agricoles, Bart MINTEN et Ali., Une analyse à partir des données communautaires, Décembre 1997, 24 p. - 6- Analyse descriptive du marché des intrants agricoles à Madagascar, Claude RANDRIANARISOA et Ali., Etude à partir des données des enquêtes distributeurs d’intrants, Décembre 1997, 37 p. - 7- Analyse descriptive des petites unités de transformation du paddy à Madagascar, Claude RANDRIANARISOA, Etude à partir des données des enquêtes usiniers, Janvier 1998, 25 p (2 exemplaires). - 8- Niveau, évolution et facteurs déterminants des rendements du riz à Madagascar, Bart MINTEN et Ali., Etude à partir des données des enquêtes communautaires, Janvier 1998, 8 p ( ?). - 9- La pauvreté dans les villages malgaches, Manfred ZELLER et Ali., Les changements relatifs à l’accès aux services publics et aux taux de salaire rural, Janvier 1998, 9 p.

INSTAT / Revue Economie de Madagascar (1997), Agriculture : enjeux et contraintes de la libéralisation, N°2, octobre 1997, 255 p.

INSTAT, Comptes nationaux de Madagascar, 1995.

IRRI / Sam FUJISAKA and the FOFIFA team (1990), Rice Research Priorities for Madagascar’s Middle West, IRRI Research Paper Series, Number 144, 15 p.

LILIN Roseline (1993), Analyse comparée des unités de transformation du riz au lac Alaotra, Mémoire de DESS Economie Rurale et Gestion des Entreprises Agro-Alimentaires, U. de Montpellier I, 129 p.

MADIO / RATOVOARINONY Raphaël et Ali. (2000), La professionnalisme face à la dégradation incessante de la production rizicole malgache : premiers résultats des observatoires du Vakinankaratra et de Marovoay, 10 p.

MADIO, La consommation et le rôle du secteur informel dans la satisfaction des besoins des ménages dans l’agglomération d’Antananarivo, Enquête 1-2-3, Premiers Résultats de la phase 3, Décembre 98, 47p.

MADIO, L’emploi, le chômage et les conditions d’activité dans l’agglomération d’Antananarivo, Premiers Résultats de l’Enquête Emploi 1999, Novembre 1999.

MCAC, Notes de conjoncture économique.

Minagri / Banque Mondiale / CE, Revue des dépenses publiques 1998.

Minagri, Lettre de Politique de Développement Rural : Horizon 2015, 20 p.

Ministère de l’Agriculture et du Développement Rural / UPDR (1996), Atelier état des lieux de la filière riz (Mantasoa 22/27 avril 1996, Volume 1 et Volume 2.

OSIRIZ (CCCE-CIRAD-ONIC) / MENDEZ DEL VILLAR Patricio (1991), Le riz en Afrique et à Madagascar, Annuaire statistique, Première édition.

Primature, Document Cadre de Politique Economique 1999-2001, 49 p + annexes.

Primature (1999), Plan d’Action pour le Développement Rural à Madagascar, Version intermédiaire, 86 p.

Primature (Juin 2001), EPP/PADR, Le Programme Régional de Développement Rural (PRDR) : GTDR 1- Vakinankaratra, 68 p.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 30 RABEARIMANANA Gabriel, RAMAMONJISOA Josélyne, RAKOTO Hervé, Coord. RAISON Jean- Pierre (1994), Paysanneries malgaches dans la crise, Karthala, 385 p.

RAKOTO RAMIARANTSOA Hervé (1995), Chair de la terre, œil de l’eau… : paysanneries et recompositions de campagnes en Imerina (Madagascar), Editions « à travers champs » ORSTOM, 370 p.

REILLY Catherine / Abt Associates Inc. (1993), Improving the Effectiveness of Agricultural Policy Reform in Africa: Rice Market Liberalization in Madagascar, Agricultural Policy Analysis project (APAP) Phase II, Collaborative Research Report N°355, 46 p.

RESAL Madagascar, Rapport trimestriel, N°6, Mars 2000, 8 p.

Réseau des Observatoires Ruraux Madagascar, MAEF, UPDR, SAHA, INSTAT, Les Cahiers du ROR, N°4, Septembre 2003, 87 p + annexes.

Revue Economie de Madagascar, N°1, 2, 3 et 4.

ROBINSON Peter (1989), Structural Adjustment in the Rice Sector in Madagascar, paper for the Xème séminaire d’économie rurale au CIRAD, Septembre 11-15, 24 p.

ROLLIN Dominique, 1994, Des rizières aux paysages : éléments pour une gestion de la fertilité dans les exploitations agricoles du Vakinankaratra et du Nord Betsileo, Thèse de géographie, 323 p + annexes.

Secrétariat Multi-Bailleurs (SMB), Juin 2002, Proposition pour une position commune des bailleurs de fonds concernant la politique rizicole à Madagascar, 8 p.

SEDES / Jean-Michel YUNG (1986), Aperçus sur la filière riz à Madagascar, 137 p (4 exemplaires).

The World Bank / Y Wong (1966), The Economics of Rice in Madagascar, 8 p + annexes.

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Diagnostic et perspectives de la filière riz à Madagascar, Draft 1, 89 p.

UPDR / FAO / FOFIFA (2000), Note sur la comparaison des différents systèmes de culture et analyse de la performance des systèmes de production, Draft n°1, 62 p + annexes.

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Analyse-diagnostic de la filière riz dans la région Est, 52 p + annexes.

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Analyse-diagnostic de la filière riz dans la région Hauts Plateaux, avril, 58 p + annexes.

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Analyse-diagnostic de la filière riz dans la région Centre-Ouest, avril, 58 p + annexes

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Analyse-diagnostic de la filière riz dans la région Nord-Ouest, avril, 61 p + annexes.

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Analyse-diagnostic de la filière riz dans la région lac Alaotra, avril, 54 p + annexes.

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Analyse-diagnostic de la filière riz dans la région Nord, avril, 60 p + annexes.

UPDR / FAO / CIRAD (2000), Présentation et analyse des résultats des enquêtes, juillet 2000, 48 p + Volume tableaux de base.

UPDR (2000), Dynamique agro-industrielle malgache et perspectives de développement ou bases d’une stratégie de pôles agro-industriels régionaux, Contribution au DSRP, Notes de travail, Novembre, 34 p.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 31

UPDR, Juin 2002, Note de réflexion sur la problématique de la stabilisation du prix du paddy au producteur dans la conjoncture actuelle, 8 p + annexes.

UPDR, Analyse-diagnostic de la filière régionale riz dans l’ensemble du secteur vivrier de la Province Autonome de Fianarantsoa, Résumé exécutif, Octobre 2002, 21p.

UPDR, Analyse-diagnostic de la filière régionale riz dans l’ensemble du secteur vivrier de la Province Autonome de Fianarantsoa, Document de travail, Octobre 2002, 79p.

UPDR, Analyse-diagnostic de la filière régionale riz dans l’ensemble du secteur vivrier de la Province Autonome de Toliara, Résumé exécutif, Octobre 2002, 22p.

UPDR, Analyse-diagnostic de la filière régionale riz dans l’ensemble du secteur vivrier de la Province Autonome de Toliara, Document de travail, Octobre 2002, 93p.

USAID, Comments and Observations on the USAID Food Security Strategy, 9 p.

Auteur inconnu (1994), Sur quoi faut-il baser l’espoir de développement de la production nationale de riz ?, 23 p.

Rapport d’activités URP 2002 & 2003 / Idée 3.3 / M.-H. Dabat 32