UNIVERSITÉ DE REIMS CHAMPAGNE-ARDENNE ÉCOLE DOCTORALE : AGRICULTURE, ALIMENTATION, BIOLOGIE, ENVIRONNEMENT, SANTE (ABIES) THÈSE EN CO-TUTELLE Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L’UNIVERSITE ABDOU MOUMOUNI DE NIAMEY Discipline : Agro pédologie Et DOCTEUR DE L’UNIVERSITÉ DE REIMS CHAMPAGNE-ARDENNE Discipline : SCIENCES AGRONOMIQUES, BIOTECHNOLOGIES AGRO‐ALIMENTAIRES Spécialité : Science du sol Présentée et soutenue publiquement par Bachirou SEYNI BODO Le 18 septembre 2019 Hétérogénéité spatiale et fonctionnelle de surface du sol et son influence sur la production du niébé dans les exploitations familiales au Niger Thèse dirigée par M. Jean-Marie Karimou AMBOUTA, UNIVERSITE ABDOU MOUMOUNI DE NIAMEY Et par M. Gilles FRONTEAU, UNIVERSITE DE REIMS CHAMPAGNE-ARDENNE JURY M. Oumarou MALAM ISSA Directeur de Recherche UMR 242 iEES-Paris Président M. Christian WALTER Professeur UMR SAS, INRA/Agrocampus Ouest (Rennes) Rapporteur M. Yadji GUERO, Professeur Université Abdou Moumouni de Niamey Rapporteur Mme Béatrice MARIN Professeure Université de Reims Champagne-Ardenne Examinatrice M. Jean-Marie Karimou AMBOUTA, Professeur Université Abdou Moumouni de Niamey Co-Directeur de thèse M. Gilles FRONTEAU, Maître de Conférences HDR Université de Reims Champagne-Ardenne, Co-Directeur de thèse M. Xavier MORVAN Maître de Conférences Université de Reims Champagne-Ardenne Co-Encadrant AVANT-PROPOS Cette thèse de doctorat a été réalisée en cotutelle entre l’Université de Reims Champagne- Ardenne (URCA) et l’Université Abdou Moumouni de Niamey (UAM). Elle s’inscrit dans le cadre du projet de recherche COPRONNIGER (COntraintes socio-environnementales liées à la PROduction du Niébé au NIGER) financé par la Banque Mondiale à travers le Programme de productivité en Afrique de l’Ouest (PPAAO). Elle a été préparée en alternance au sein du département de Science du sol (FA/UAM), le laboratoire Groupe d'Etude sur les Géomatériaux et Environnements Naturels, Anthropiques et Archéologiques (EA 3795) du pôle Agro-sciences, Environnement, Biotechnologie et Bio- économie de l’URCA et l’Institut de Recherche pour le Développement (IRD) de la représentation du Niger et de la délégation des îles de France de Bondy au sein de l’UMR 242 iEES-Paris. Cette thèse a aussi bénéficié de la bourse d’étude de la coopération française au Niger qui a permis mon inscription à l’URCA et le financement de mes trois séjours doctoraux au sein du GEGENAA (URCA). Ma mobilité à l’UMR 242 iEES-Paris a été financée par la SFR RACINES du Niger. Je suis reconnaissant à la faculté d’Agronomie (UAM) et la représentation de l’IRD au Niger pour la logistique et les meilleures conditions de travail dans le cadre de cette thèse. Ma reconnaissance va également à l’état du Niger pour le financement de tout mon parcours académique. ii DEDICACE A mon père, Bodo Seyni Ma mère, Fati Souley A mon épouse, Hadjara Abdou Djiribani A mon fils, Kaocen A mes frères et sœurs iii REMERCIEMENTS C’est enfin l’heure du remerciement ! Au terme cette thèse, je souhaite remercier toutes les personnes qui ont participé à son aboutissement. Dans un premier temps, je remercie Pr Oumarou Malam Issa d’avoir accepté la présidence de mon Jury de thèse. Les mots manqueront certainement de te remercier, mais on y va. Il est celui qui m’a initié dans la recherche depuis 2010 sur les questions de croûtes microbiotiques et depuis, il a continué à me suivre et m’encadrer jusqu’à cette thèse. Cette thèse n’aura jamais vu le jour sans son implication personnelle pour avoir grandement assuré les bonnes conditions de son déroulement. En plus, cette thèse ne serait pas réalisée en cotutelle s’il ne s’était pas investi depuis la rédaction du projet de doctorat et dans les démarches de demande de bourse de mobilité. Il m’a fait confiance et m’a enseigné son amour du travail, sa rigueur scientifique et surtout la persévérance dans les projets. Sa Ta capacité d’analyse et de proposition méritent d’être notée. Il m’a aussi ouvert les portes de sa famille et de passage je remercie Gwenola et les enfants pour les moments passés ensembles. Oumarou, trouve ici, l’expression de ma profonde reconnaissance et gratitude. Pr Jean-Marie Karimou Ambouta, pour avoir accepté de diriger cette thèse. Il me plait de le rappeler que vous êtes mon encadrant depuis de ma maitrise et en Master en Sciences agronomiques et sans hésitation aucune, vous avez accepté de diriger ce travail de thèse. Avec vous, j’ai appris la rigueur scientifique, la méthode de travail et l’esprit de critique scientifique. Comme un père, votre disponibilité, vos conseils et encouragements m’ont permis de bien avancer dans mes projets. Pr. Ambouta, trouvez ici l’expression de ma profonde gratitude. Christian Walter, professeur à Agrocampus Ouest de Rennes et Pr Guéro Yadji de l’université Abdou Moumouni de Niamey pour avoir accepté d’être rapporteurs de cette thèse malgré leurs multiples préoccupations. Qu’ils trouvent ici toute ma reconnaissance. A Béatrice, merci d’accepter d’être l’examinatrice de cette thèse. Je suis très reconnaissant de tout ce que tu as fait pour moi durant mes séjours. Avec toi j’ai appris qu’il faut absolument bien faire les choses. J’ai aussi le c… bordé de nouille comme tu préfères le dire, de t’avoir comme amie. iv Dr. HDR Gilles Fronteau, je te remercie chaleureusement d’accepter de diriger cette thèse. Tu as été très disponible et très opérationnel dans les démarches de cette thèse. Avec lui, j’ai appris le traitement de données de colorimétrie et que tout problème a une solution. Gilles trouve ici toute ma reconnaissance. Je suis reconnaissant au Professeur Vincent Barbin pour m’avoir accueilli au de son équipe le GEGENAA et d’avoir œuvré toujours pour me faciliter les démarches administratives. Dr Adamou Didier Tidjani, coordonnateur du projet COPRONNIGER, je vous remercie pour toute la confiance et tous les moyens mis à ma disposition pour mener à bien ce travail. Avec vous j’ai appris l’autonomie sur le terrain d’étude et toutes les approches en monde rural. Il est le guide, le Jack Bauer de la thèse, toujours en train de s’assurer que tout va bien. Didier, trouve ici toute ma reconnaissance. Je suis très reconnaissance envers Xavier Morvan, the boss et aussi mon jumeau (hihihi puisse qu’on a la même date d’anniversaire), qui a accepté de co-encadrer cette thèse. Avec lui, j’ai appris les mesures des propriétés de rétention en eau du sol, la cartographie, la rigueur scientifique du travail. Il est là toujours en train de me motiver et me relancer pendant les périodes de stress doctoral. J’espère des belles années de collaborations à venir. En dehors de la science, avec ton épouse Aurore et les 3 adorables et infatigables frères Morvan (Erwan, Titouan et Guilhem), vous m’as accueilli et épaulé dans ce travail de thèse. Je n’oublierai jamais ces moments passés ensemble. Je suis reconnaissant envers Dr. Moussa Malam Abdou, pour le matériel de mesures de conductivité hydraulique à saturation, ces coups de main pour les calculs de conductivité et ses nombreux. Je n’oublie pas non plus Jean Pierre Vandarvaere, Ibrahim Mamadou et Bahari Ibrahim Mahamadou. Je tiens à remercier également Dr Abdourahamane Touré pour son soutien et sa confiance de me m’avoir confié des enseignements au Master MISE à la Faculté des Sciences et Technique de l’UAM. Je remercie le Professeur Dan Lamso Nomao, Tankari Dan Badjo et Iro Dan Guimba pour leurs précieux conseils. Je n’oublie pas Boubacar Soubeiga, Abdoulaye, Souna, Maidadji, Omar, Issoufou Biro, Saley et David, tantie Hadiza scolarité tous PAT de la faculté d’Agronomie de l’UAM. v Un merci particulier à Alexandra (Alex), ma sœur d’une autre mère et d’un autre continent. Grâce à tes connaissances, ton aide technique dans les analyses des sols, nous étions parvenus à des bons résultats. Avec toi en plus, j’ai découvert ta ville (Reims) et ses meilleurs endroits. Ta famille, Louise, Pierre et Cyril m’ont beaucoup soutenu. Trouvez ici l’expression de ma profonde reconnaissance. Merci à Marie Ponthieu et Benjamin Cancès d’être dans mon comité d’encadrement et des meilleurs moments passés en famille. Je n’oublie pas ma partenaire et supporteur de football, Louise. Merci également à Maxime et Marine Gommeaux pour tout, je n’oublierai jamais les poulets Bio et le lemou hari et les discussions en famille. Mes collègues de bureau et leurs merveilleuses familles, il s’agit de mon pote Jessy, Stéphanie Essautier et Ivan Calandra. Jessy, tu diras à Béné, Louise et Flori combien je les admire. Merci d’avoir toujours partagé la bonne humeur avec moi. Je n’oublie pas Pauline, Julien, Céline, Patricia, Xavier Drothière. Je tiens à remercier tous mes camarades doctorants du Niger comme en France pour la motivation mutuelle. Au Niger, il s’agit de Aghali Ingatan Warzagan, Abdoudourahami Mahamadou, Harou Abdou, Salif Bachir, Hassane Saley Abdel Kader, Djibo Elh Saibou, Maigari Assane, Moustapha Galadima, Omar Saley, Issoufou O. Boukari, Abdou Mahamane Rabilou, Harouna Ambouta, Hama Garba Oumou Kaltoum, Abdoulaye Na Allah, Fanna Gado, Illatou Oumar El Farouk. En France, il s’agit de Soizic Gibeaux, Anna Caner-Chabran, Sébastien Laratte, Feifei Cao, Thoma Junique, Abirdu Woreka Nemega, Son Tong Si, Emilie Huby, Justine Padovani, Ilhem, Laure Carole, Cheick. Un merci spécial à Abou Soufianou Sadda pour la collaboration issue de l’amitié naissante et de la complémentarité de nos travaux de thèse. Nos moments passés à Maradi, Bondy et Paris m’ont vraiment marqué. A Bondy, je remercie Emma Rochelle-Newall directrice adjointe de l’IRD pour l’accueil au sein de l’UMR 242 iEES-Paris.