CHAPITRE III. PLANTES DESTINÉES AU FOIN - MÉTHODES CULTURALES

Aucune plante n'est cultivée seulement pour le foin; la plupart de celles décrites sont utilisées pour le pâturage semé ou pour les grandes cultures telles que les céréales et légumineuses. Les techniques culturales et le niveau d'intrants pour d'autres usages peuvent être différents de ceux pour la fenaison, et par conséquent cette information devrait être cherchée ailleurs. La plante destinée au foin est ici discutée, avec un accent sur les techniques adaptées aux fermes de petites et moyennes tailles. Les plantes destinées au foin sont cultivées sur une terre arable, où elles doivent faire concurrence aux autres grandes cultures pour des raisons de rentabilité. Comme les coûts de la fenaison sont proportionnels à la surface travaillée, mais aussi au poids de la récolte, les méthodes semi-intensives à intensives qui visent des hauts rendements par unité de surface sont généralement préconisées.

Lorsque la pénurie de terrain est le facteur limitant, le rendement élevé par unité de surface peut être la meilleure façon d'améliorer la disponibilité du fourrage. Cela a été démontré au Pakistan dans un projet assisté par la FAO (Bhatti et Khan, 1996). Les cultures fourragères couvrent quelques 19% de la superficie totale cultivée du Pakistan, mais il y a encore un déficit de fourrage chronique; la superficie en fourrages est restée statique de 1977 à 1994, autour de 2 600 000 ha, tandis que les rendements ont augmenté de plus de 20%, de 17,4 t/ha à 21,4 t/ha, pendant la même période. Les cultures correctement cultivées de cultivars testés peuvent produire de 60 à 80 t/ha de fourrage vert (la plupart du fourrage est irrigué), mais il y a encore des problèmes pour l'approvisionnement en semences des petites fermes.

Une autre étude, dans le Pendjab, Hanjra (1996) donne les résultats de 200 essais sur ferme conduits sur plus de trois ans avec les plus petits et les plus pauvres des fermiers producteurs de lait. Les méthodes «améliorées» avaient principalement trois paramètres différents des méthodes des fermiers: qualité des semences, méthode de semis (y compris préparation de la terre); et date des semis. Les résultats sont présentés au tableau 2. Les rendements sont en dessous des très hauts niveaux atteints dans les unités de recherche et quelques grandes fermes, mais l'effet d'une bonne semence, semée au moment correct, sur un lit de semis bien préparé avec des intrants bon marché est impressionnant, avec des rendements améliorés de 20 à 40%, à l'exception du sorgho pour lequel les cultivars améliorés ne sont pas disponibles.

Tableau 2. Rendements des fourrages en culture traditionnelle ou améliorée dans le Pendjab

Note: ⁽¹⁾ Le sorgho hybride donne plusieurs coupes.

Préparation du terrain

Défrichement et nivellement

Lorsque le fourrage est cultivé pour le foin, le sol doit être préparé pour la fauche et mis en bon état aussi bien que pour le semis et l'établissement de la culture. Les pierres, les souches et termitières devraient être enlevées. Le terrain cultivé depuis longtemps peut n'exiger qu'un traitement léger, mais tout nouveau champ doit être débarrassé de tous les obstacles pour le matériel de récolte. Pour des cultures en sec, le nivellement du terrain pour faciliter la fauche, ou le semis de petites graines à une profondeur aussi régulière que possible, est souvent nécessaire: même les petites bosses et trous rendent impossible le semis à une profondeur superficielle uniforme, et conduisent à des manques et à des irrégularités de la récolte. Pour les cultures irriguées, le nivellement adéquat est essentiel pour une distribution efficace de l'eau. L'infrastructure de l'irrigation dans le champ devrait également être conçue pour faciliter la récolte, surtout pour les récoltes pérennes et à plusieurs coupes.

Une couche de semis ferme et bien nivelée est nécessaire pour tous les fourrages destinés au foin, et elle doit être fine pour les plantes fourragères à petites graines. Les méthodes de préparation varient avec les types de fermes et les conditions de sol. Quels que soient les moyens de labours primaires et secondaires, un passage au rouleau au stade final de la préparation de la couche de semis, si possible, est recommandé pour toutes les plantes à petites graines. Dans les régions tropicales et semi-arides, le travail doit suivre les courbes de niveau et, si nécessaire, les précautions doivent être prises contre le lessivage. Une fois établis, la plupart des fourrages permettent un excellent contrôle de l'érosion, mais pendant et juste après les semis sont des périodes critiques.

Fertilisation

Le foin est une culture exigeante et les carences minérales doivent être bien corrigées avant le semis. C'est une culture fortement épuisante, puisque tout est prélevé du terrain. Le fumier de ferme est rarement rendu au sol dans les pays en voie de développement, bien qu'il soit utilisé sur d'autres parties de la ferme, spécialement pour les cultures horticoles. Dans les grandes régions irriguées subtropicales où les cultures fourragères sont importantes, la plupart du fumier est utilisé comme combustible. Cependant dans les grandes exploitations laitières mécanisées intensives, le fumier est maintenant manipulé sous la forme liquide de lisier, lequel est souvent utilisé pour la fertilisation de l'herbe, ce qui permet d'accroître la fertilité (grâce à l'apport des concentrés et d'autres aliments) et de se débarrasser d'un sous-produit difficile par une voie qui ne nuit pas à l'environnement.

L'état de fertilité du sol doit être déterminé avant l'installation de la prairie. La connaissance locale devrait permettre une estimation raisonnable, mais des analyses peuvent être nécessaires. Tandis que les niveaux de précision du laboratoire peuvent être élevés, les valeurs d'analyses seront d'autant plus précises que l'échantillonnage sera minutieux. Ainsi une grande attention doit être portée, et des conseils doivent être demandés le cas échéant sur la méthode d'échantillonnage.

Le phosphore (symbole: P) est un nutriment majeur pour toutes les plantes et sa valeur est bien connue pour les fourrages et prairies. Les sols sont généralement déficitaires en phosphore assimilable à moins qu'ils n'aient été fortement fertilisés dans le passé. Le phosphore est essentiel pour les racines et l'établissement du semis et doit être présent dans le lit de semis en quantité adéquate et sous une forme facilement assimilable. Il est aussi indispensable pour la persistance des légumineuses, et l'épandage de phosphates sur les plantes est fréquemment nécessaire pour maintenir la persistance. Il est progressivement fixé par les minéraux du sol après application, et dans quelques sols tropicaux, ce processus peut être rapide et sévère et presque permanent. Toutefois, il y a par la suite une lente diffusion, sur laquelle l'herbe peut compter pour son développement. Dans l'herbe pâturée, une grande partie du phosphore est recyclée à travers les déjections des animaux. Evidemment avec les plantes destinées au foin, cela n'est pas le cas.

Le potassium (symbole: K) est un nutriment essentiel, avec une concentration élevée dans les feuilles vertes. Le foin en contient 2 - 3% dans la matière sèche, ainsi il s'agit d'une plante très extractive en potassium (deux tonnes de récolte peuvent extraire l'équivalent de 55 kg d'engrais potassique). Il est demandé d'apporter un complément azoté lorsque des hauts rendements sont visés, comme dans la production de foin. La disponibilité du sol varie beaucoup. Les trèfles sont très sensibles à la déficience de potassium.

Le soufre (symbole: S) est nécessaire environ dans la même quantité que le phosphore par les plantes, et les légumineuses y répondent souvent fortement. Toutefois, il est beaucoup moins utilisé comme engrais. La disponibilité du sol varie beaucoup. Quelques anciens engrais contenaient une large quantité de soufre, le superphosphate simple contient plus de soufre que de phosphore; le sulfate d'ammonium fournit beaucoup de soufre; les scories, qui étaient un engrais majeur dans les pays industriels, en contenaient des quantités appréciables. Des engrais plus concentrés avec un peu de soufre sont maintenant communs (en partie pour réduire les coûts de transport et de manipulation) et les procédés de fabrication de l'acier qui produisent les scories sont maintenant peu utilisés, par conséquent la possibilité d'apport de soufre limitant la production devra être rappelée.

Les oligo-éléments, sont limitants dans certaines régions et l'application d'une faible quantité dans de tels cas peut avoir un effet spectaculaire. Cependant, ils doivent n'être utilisés, y compris les mélanges en cocktail, que quand une carence a été identifiée.

L'azote (symbole: N) est, évidemment, essentiel à la croissance de toutes les plantes et son apport est l'un des facteurs limitant majeurs en production fourragère. Un apport azoté adéquat est essentiel, comme engrais ou à travers la fixation biologique par les légumineuses. Les plantes légumineuses avec une nodulation efficiente fixent une quantité appréciable de l'azote atmosphérique et l'ajoutent au bilan général de l'azote dans la ferme, mais les contributions de l'engrais minéral non azoté sont nécessaires pour le soutenir, comme l'est une gestion encore plus attentionnée dans le cas d'herbes mixtes. Pour les plantes destinées au foin, des applications azotées fortes, incluant des épandages entre les fauches, sont limitées par l'accroissement de la densité de l'herbe qui en résulte et qui entrave le séchage et peut causer la verse et des difficultés de fauchage et des pertes conséquentes. Dans les petites fermes, l'utilisation déséquilibrée d'engrais est une faute commune: pour les utilisateurs peu expérimentés, les réponses à la fertilisation azotée sur la végétation, visibles à l'œil, ont tendance à éclipser les contributions essentielles du phosphore et autres minéraux nécessaires. L'engrais azoté sur les légumineuses est un gaspillage et abaisse la fixation de l'azote biologique.

L'épandage d'engrais pour l'établissement de la végétation variera fortement selon les conditions locales, alors que l'apport d'entretien dépendra du système de gestion. Les niveaux devraient être décidés selon l'expérience locale et les résultats de recherche. Une application de base d'engrais phosphaté (P) est presque toujours nécessaire, et celle de potassium (K) l'est fréquemment; pour les plantes non légumineuses l'azote est indispensable dans le lit de semis. Le soufre est parfois déficient et les plantes légumineuses, essentiellement la luzerne, peuvent y répondre fortement.

Le calcium (symbole: Ca) est nécessaire pour la croissance et la nodulation des légumineuses. En conditions humides tempérées, de fortes applications périodiques de chaux, pour augmenter le pH, sont parfois réalisées. Cela ne convient pas aux sols tropicaux acides, mais ceux-ci peuvent bénéficier d'un léger épandage (600 kg/ha) de chaux comme nutriment.

Les carences en oligo-éléments doivent être corrigées lorsqu'elles sont constatées.

Les formes d'engrais utilisées dépendront souvent de la disponibilité locale. Par exemple, le superphosphate simple est reconnu comme étant la meilleure source phosphatée pour la plupart des fourrages et pâturages, mais sa teneur en phosphore est relativement faible (17 à 18% P₂O₅, contre 42% pour le superphosphate triple), par conséquent, il n'est pas intéressant si un long transport est impliqué.

Semences et plantes

Le choix de cultures pour des situations et conditions différentes est discuté dans le Chapitre VIII. Il est toujours recommandé d'utiliser une semence propre et saine des meilleurs cultivars adaptés disponibles. Dans les pays développés, le marché des semences fourragères et pastorales pose peu de problèmes, bien que la disponibilité en masse tende à être limitée à une gamme relativement étroite d'espèces et de cultivars. Dans de nombreux pays en développement, la situation des semences fourragères est difficile, surtout pour les fourrages spécialisés et les plantes pastorales (contrairement aux céréales ou aux légumineuses utilisées comme fourrages). La priorité nationale a souvent été placée dans le passé, et probablement correctement, sur la production de semences des cultures majeures de subsistance et de rente, avec les fourrages en seconde place. L'importance de l'élevage dans la majorité des systèmes agricoles à petite échelle, et le besoin actuel pour la production fourragère à la ferme, signifient cependant que ce déséquilibre doit être rectifié. Le marché international de semences est souvent approvisionné seulement en cultivars adaptés à une gamme limitée de conditions (quelle que soit la demande des clients) et il est dominé par les pays avec un marché fourrager interne important, notamment l'Australie, la Nouvelle-Zélande et les Etats-Unis d'Amérique.

Les espèces fourragères traditionnelles, dans les pays en développement, sont souvent disponibles seulement comme semences chez les fermiers à partir de plantes non sélectionnées, de propreté et pureté très douteuses. Il a été souvent clairement démontré que les rendements fourragers par unité de surface peuvent être fortement accrus, souvent plus que doublés, par l'utilisation de bonnes semences de cultivars et variétés localement testés. Plusieurs pays ont les semences et les connaissances de base au sein de leurs systèmes de recherche; le problème est comment développer une production commerciale locale et une chaîne de distribution durables. Dans les sections sur les cultures individuelles, les cultivars seront mentionnés; il faut cependant garder à l'esprit que bien qu'un cultivar ait bien réussi en conditions agroécologiques similaires dans un autre continent ou autre pays, ceci ne veut pas dire qu'il peut être transféré ailleurs sans risques. Par exemple, les maladies locales diffèrent, par conséquent les sorghos fourragers sélectionnés à l'étranger et importés en Afrique, où il y a un grave problème de maladies, réussissent très faiblement.

Foin irrigué

Le fourrage est une culture irriguée répandue dans les zones arides et semi-arides. Dans les petites fermes, habituellement en système agraire mixte, les plus grandes superficies de fourrages cultivés dans les pays en développement se trouvent en champs irrigués au Proche-Orient et dans le sous-continent Indien, souvent dans des systèmes agricoles riz-blé et associées avec les buffles laitiers. Les zones irriguées précisément pour le fourrage sont rares dans les systèmes agricoles et pastoraux à petite échelle, mais celles au Xinjiang (Altai, Chine) (voir étude de cas No 4 au Chapitre XI) sont une exception notable. Cependant dans le secteur à grande échelle, la culture fourragère hautement spécialisée, souvent associée à l'élevage laitier, est commune. Les plans d'irrigation doivent être ainsi conçus pour présenter le minimum d'obstacles à l'équipement agricole et de fenaison et doivent permettre un accès facile pour le transport de la récolte volumineuse. Un système adéquat de drainage, pour permettre au champ de sécher avant la fauche, est fortement désirable.

Composantes d'un système d'irrigation

L'irrigation n'est pas une fin en soi, et le simple apport d'eau et de semences au champ n'assure pas non plus une augmentation de production économique et durable. Il existe une interaction complexe entre la terre et l'eau, et les pratiques agricoles et les choix culturaux, qui réagissent réciproquement sur le système et affectent sa production, la rentabilité et l'efficacité du travail. La gestion et l'entretien de l'irrigation exigent une discipline; les systèmes traditionnels dépendent d'un système de décision communautaire, et toutes les interventions demandent, bien avant la proposition ou l'exécution, une discussion aux deux niveaux de la ferme et de la communauté. Les communautés agricoles irriguées sont bien conscientes des complexités du système.

Les composantes principales sont:

i. les activités de production (choix de culture, systèmes culturaux et d'élevage);

ii. l'exploitation de l'eau sur la ferme (optimisation du rendement et utilisation du travail et des intrants);

iii. le système de distribution;

iv. le système d'apport d'eau (rapport avec le système hydraulique local, fiabilité, qualité, moment de l'apport); et

v. les implications en aval (engorgement, salinité, écoulement du drainage).

Celles-ci sont examinées avec plus de détails dans les sections suivantes.

Activités de production

Les choix des cultures et des associations sont déterminés, dans toute zone climatique, par la disponibilité en eau, les sols et le marché local (à la fois pour la vente et l'approvisionnement en intrants). Lorsque l'eau est un facteur limitant, le but des producteurs est souvent de maximiser le rendement par unité d'eau

Gestion de l'eau à la ferme

Il est d'une extrême importance qu'une meilleure utilisation soit faite de l'eau délivrée à la ferme afin d'optimiser le rendement, non seulement des cultures individuelles, mais aussi des cultures mixtes à la ferme, pour optimiser l'efficacité d'utilisation de l'eau, et éviter la dégradation du champ due à l'engorgement ou à la salinité. Le programme d'application de l'eau pour convenir au rapport plante-sol-eau du site est essentiel. En plus d'un bon système de distribution, le travail de terrain est nécessaire. Une préparation adéquate du champ, y compris le nivellement et la régularisation des pentes, est essentielle pour faciliter l'application de l'eau, pour économiser sur le travail et l'énergie et pour optimiser l'utilisation des intrants (par exemple, l'arrosage doit être conçu de manière que l'engrais reste autour des racines des plantes et ne soit pas perdu dans l'eau de drainage).

Ces opérations sont essentielles au fonctionnement correct d'une ferme irriguée; leur application exige une connaissance de l'agronomie des plantes et de la gestion de la terre et de l'eau.

Le système de distribution

Le système entre l'approvisionnement et les champs des paysans nécessite une gestion et un entretien. La gestion doit assurer l'équité de la répartition de l'eau et assurer le calendrier de la distribution de l'eau pour chaque fermier. Elle doit aussi assurer que les canaux et les aménagements soient proprement entretenus; un accord antérieur sur la façon dont ceci devra être réalisé est une condition préalable à toute intervention. L'entretien, habituellement à travers la participation communautaire, est ardu et peut être long. Il est souvent possible, à travers quelques modifications, de réaliser des systèmes qui sont moins sujets à l'envasement et par conséquent nécessitent moins d'entretien.

Le système d'approvisionnement

Deux aspects principaux doivent être étudiés: l'effet d'une prise d'eau sur la disponibilité d'eau pour les autres zones en aval, et les effets négatifs possibles sur le système hydrologique. Par conséquent, la décision finale sur la plupart des prises d'eau majeures, ne peut pas être prise par discussion avec les utilisateurs potentiels seuls, puisque toutes les parties qui pourront être affectées doivent être consultées. Les structures modernes, solides non seulement réduisent grandement le travail d'entretien mais permettent une modification et une prolongation du système cultural en permettant une irrigation sur une plus longue saison.

Implications en aval

Les systèmes d'irrigation peuvent avoir des effets indésirables sur les terrains en aval à travers la salinité, l'engorgement et le dommage causé par l'évacuation de drainage. La conception de la distribution et l'exploitation de l'eau au niveau de la ferme sont impliquées. Il est très important que ces aspects soient pris en considération avant que les interventions ne soient entreprises. Puisque la communauté utilisatrice ne peut pas être directement affectée par le dégât en aval, ces effets doivent être jugés à la lumière de leur plus large communauté et l'effet sur l'environnement.

Les types d'irrigation

L'irrigation de surface, dans laquelle l'eau est distribuée à travers l'inondation en casiers, billons et sillons, est le système ancien traditionnel, qui compte encore pour une vaste majorité des terres agricoles irriguées dans le monde. Il est possible que la plupart des fourrages irrigués cultivés à petite échelle soient irrigués par cette voie. L'eau de surface peut être distribuée de plusieurs façons, et les principales sont discutées brièvement ci-après, puisqu'elles affectent la production des fourrages.

Le sujet est très compliqué. Les textes standards doivent être consultés (tel que Kay, 1986) pour information sur les plans d'unités d'irrigation, leur organisation, et les détails de la méthodologie d'irrigation. Les besoins des plantes en eau et les principes de leur prédiction sont discutés dans une autre publication de la FAO par Doorenbos (FAO, 1984). Cependant, en considérant l'irrigation du foin, une attention devrait être portée sur le fait que la méthode choisie n'entrave pas indûment l'usage de quelque machinerie prévue que ce soit et qu'il y aura l'accès adéquat au moment de la fenaison pour le type de transport à utiliser pour enlever la récolte.

Irrigation par submersion

Le système d'irrigation par submersion est le plus ancien et le plus simple: le champ est divisé en un ou plusieurs casiers, chaque casier est un morceau de terrain entouré de buttes qui retiennent l'eau jusqu'à ce que le sol soit trempé. Il peut être adapté à plusieurs cultures et systèmes agraires, mais pour la production fourragère il est très laborieux et empêche pratiquement toute mécanisation du fauchage, à moins que des casiers très larges ne puissent être utilisés. Les buttes dans le champ doivent être enlevées à chaque coupe, et reconstruites par la suite dans le cas de récoltes à plusieurs coupes.

Irrigation par calants

L'irrigation par calants ressemble à l'irrigation par submersion en ce que le champ est divisé en unités par des buttes, mais les bords sont en pente à partir du canal de la ferme en direction du flux d'eau. Ils ne sont pas nivelés et la méthode d'irrigation est différente. L'eau n'est pas retenue dans le champ pour tremper, mais le terrain se trempe lorsque l'eau s'écoule, par conséquent il est important d'utiliser le flux exact de la durée voulue pour s'assurer que la quantité correcte d'eau s'infiltre dans le sol. Ce système est beaucoup plus convenable pour le foin que celui de l'irrigation en casier. Si la culture et/ou la récolte est mécanisée, la largeur de bordure doit s'accorder avec l'équipement à utiliser.

Irrigation par sillon

Ceci est le système le plus souvent utilisé pour les cultures en ligne: l'eau ne coule pas sur l'aire entière du sol, mais elle est limitée aux sillons entre les lignes de culture, et s'infiltre au fond et aux côtés du sillon. Il est excellent pour les plantes fourragères de grande taille telles que l'herbe à éléphant, le maïs et le sorgho, mais ne convient pas pour les plantes destinées au foin. Si la culture et/ou la récolte est mécanisée, la largeur de bordure doit s'accorder avec l'équipement à utiliser.

Irrigation de crue

Ici, l'approvisionnement dépend des torrents avec seulement un flux occasionnel, comme après de fortes pluies ou la fonte des neiges. Les systèmes traditionnels demandent beaucoup de travail, souvent ils ne peuvent être utilisés que lorsque le niveau de la rivière est bas, et ils peuvent être complètement détruits par les inondations dues à la fonte des neiges, en été, à une saison où la culture irriguée peut être très productive.

Qanat

Ceci est un système (appelé aussi karez) de branchement sur des sources souterraines en creusant un tunnel légèrement incliné pour sa canalisation (en sous-sol) jusqu'au champ cultivé. Il est répandu dans des parties de l'Iran et de l'Afghanistan et est utilisé aussi en Extrême-Orient comme dans la dépression du Turfan en Chine.

Systèmes par tuyaux

Plusieurs systèmes de conduite (habituellement souterraine) de l'eau ont été imaginés pour réduire les gaspillages énormes du système à canal ouvert et ainsi libérer plus de champs pour la culture. L'eau est généralement fournie au champ à travers des tuyaux munis de valves (colonnes montantes) dans le cas de tuyaux souterrains, ou à travers des tuyaux munis de vannes lorsqu'ils sont en surface. Un nivellement précis et certaines structures dans le champ sont nécessaires pour de tels systèmes. Dans le cas de la luzerne, les colonnes montantes ont leurs valves situées en dessous du niveau moyen du sol afin qu'une fois la culture établie la faucheuse et autres machines peuvent passer sur elles librement.

Irrigation par aspersion

Ceci nécessite un investissement considérable en équipement, mais a l'avantage que les grands investissements pour niveler le terrain, le drainage et autres infrastructures ne sont pas nécessaires; moins de terrain est occupé par l'infrastructure d'irrigation; l'eau est utilisée plus efficacement et il y a un risque minimum de pertes par infiltration et la salinité à travers la montée des nappes d'eau. Il écarte le besoin en structures dans le champ qui entravent la récolte du fourrage.

Pivot central

Les systèmes à pivot central sont de grands systèmes par aspersion, tournant autour d'un axe central, contrôlés par ordinateur. Ils sont très utilisés pour les cultures fourragères dans les régions semi-arides ou désertes, tel qu'en Arabie saoudite et en Californie. Ce sont essentiellement des fermes commerciales à grande échelle où le fourrage est une culture de haute valeur, et conviennent à cette tâche.

L'irrigation des champs pour le foin en saison froide

L'irrigation des champs pour le foin naturel avant le dégel est traditionnelle dans certaines régions de Russie et de Mongolie. L'eau est détournée des sources et des ruisseaux sur les surfaces réservées au foin, avec ou sans infrastructure dans le champ, et conservée par surgélation sur la surface. Les méthodes traditionnelles d'épandage de l'eau pratiquées dans les montagnes et zones de steppe en Mongolie comportent la déviation sporadique des rivières pour développer une couverture de glace sur le champ pour le foin qui, par la suite, fondra au début de la saison de croissance.