Les régions septentrionales du Ghana, notamment Wa, Tamale et Navrongo, constituent d'importantes zones de production céréalière. Le mil (Pennisetum glaucum) et le sorgho (Sorghum bicolor) y sont largement cultivés. Mais l’intensification des cultures s’accompagne d’une dégradation progressive de la productivité des sols. Le ruissellement et le drainage entraînent une partie des nutriments disponibles, tandis que la faible disponibilité en eau limite le développement des cultures. C’est dans ce contexte que les chercheurs ont déterminé si l’utilisation du biochar, un matériau carboné obtenu à partir de biomasse, pouvait contribuer à mieux conserver l’eau dans le sol et à améliorer la production de mil.

Trois types de sols et deux niveaux d’irrigation

L’expérimentation a été réalisée en serre à partir de sols provenant de trois localités : Wa, dans la région du Haut-Ouest ; Tamale, dans la région du Nord et Navrongo, dans la région du Haut-Est. Les chercheurs ont testé trois doses de biochar :

• B0 : 0 tonne/ha, correspondant au témoin ;

• B10 : 10 tonnes/ha ;

• B20 : 20 tonnes/ha.

Deux régimes hydriques ont également été appliqués : une irrigation maximale (W1) et une irrigation minimale (W2). Le dispositif expérimental, organisé selon un plan factoriel complètement randomisé avec trois répétitions, comprenait au total 54 unités expérimentales.

Toutes les parcelles ont par ailleurs reçu une fertilisation correspondant à 90 kg/ha d’azote, 40 kg/ha de phosphore et 40 kg/ha de potassium. Les chercheurs ont ensuite suivi plusieurs paramètres, notamment le ruissellement, le drainage, l’évapotranspiration réelle, la biomasse et le rendement en grains.

Des rendements en grains fortement améliorés

L’un des principaux enseignements de l’étude concerne les pertes d’eau. Les résultats montrent que le ruissellement et le drainage diminuent avec l’application du biochar. Autrement dit, l’introduction du biochar dans le sol semble contribuer à réduire la quantité d’eau qui quitte le système par ruissellement ou drainage. Cette évolution est particulièrement intéressante dans les zones agricoles confrontées à une disponibilité limitée en eau. Une réduction de ces pertes peut permettre de maintenir davantage d’eau dans la zone explorée par les racines. Les chercheurs observent parallèlement une augmentation de l’évapotranspiration réelle saisonnière (ETa) avec l’augmentation de la dose de biochar. L’ordre observé est le suivant : BC20 > BC10 > BC0.

L’autre résultat majeur concerne le rendement du mil. Par rapport au traitement témoin sans biochar, l’application de 10 tonnes de biochar par hectare (BC10) a permis d’augmenter le rendement en grains de 171,11 %.

Avec une dose de 20 tonnes par hectare (BC20), l’augmentation atteint 226,19 % par rapport au témoin. Ces résultats montrent une association entre l’application du biochar et une amélioration importante de la production de grains dans les conditions expérimentales étudiées.

Eau : un facteur déterminant

L’étude montre toutefois que le rendement ne dépend pas uniquement de l’amendement du sol. Le régime d’irrigation exerce également une influence importante. Dans les conditions d’irrigation optimale, c’est-à-dire sans limitation d’eau, les rendements obtenus étaient en moyenne supérieurs de 27,42 %, 7,82 % et 98,52 % à ceux enregistrés sous faible irrigation, selon les conditions de sol considérées. Ces différences soulignent l’importance de la disponibilité de l’eau dans la production du mil, même lorsque des techniques d’amélioration du sol comme l’utilisation du biochar sont mises en œuvre.

Les résultats de cette étude ouvrent une piste intéressante pour les agricultures des régions où les ressources en eau sont limitées. En réduisant le ruissellement et le drainage tout en favorisant une augmentation de l’évapotranspiration réelle, le biochar pourrait contribuer à modifier la dynamique de l’eau dans le sol. L’amélioration observée des rendements suggère un potentiel agronomique important. Cependant, ces résultats ont été obtenus en conditions de serre. Leur transposition à grande échelle devra donc être évaluée dans des conditions réelles de production, en tenant compte des différents types de sols, des conditions climatiques, des méthodes d’application du biochar et de son coût pour les producteurs.

Vers une meilleure gestion de l’eau dans les systèmes céréaliers

À travers cette étude, Mariam Diop et ses collaborateurs mettent en évidence l’intérêt potentiel du biochar comme outil d’amélioration de la gestion de l’eau et de la productivité du mil. Dans les régions confrontées à l’irrégularité des pluies et à la raréfaction des ressources hydriques, la combinaison entre amélioration de la qualité des sols, gestion efficace de l’eau et innovations agricoles pourrait constituer un axe important de recherche pour renforcer la résilience des systèmes de production céréalière. Le biochar apparaît ainsi comme une solution à explorer davantage, notamment dans les systèmes de production du mil en zones sèches et semi-arides.

Fabrice Nouzianyovo