ICAC 67 – Ouagadougou Technical Seminar, 20 novembre 2008

Environmental Risk in Cotton Production

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Risques environnementaux liés à la culture du cotonnier en Afrique

francophone : bilan et évolutions en cours

M. Vaissayre et M. Cretenet

CIRAD, UR Systèmes de Culture Annuels, Montpellier (France)

La production cotonnière de l'Afrique sub-saharienne est, à quelques exceptions près, le fait de

petites exploitations familiales. Le cotonnier y est cultivé sur 3.9 millions d'hectares, sous régime

pluvial, dans des systèmes où il est associé avec des cultures vivrières, produites à des fins

commerciales (Maïs, Niébé) ou, le plus souvent, pour l'autosubsistance (Mil, Sorgho).

"La production de coton dans la zone CFA s’est réduite de moitié en trois campagnes, tombant

d’un record de 1,1 million de tonnes de fibre en 2004/05 à 550 000 tonnes en 2007/08, son niveau

le plus bas depuis 14 ans. Le recul de 30 % observé en 2007/08 a été le plus important de ces

trois dernières campagnes. Mais alors que la baisse de la production en 2005/06 et en 2006/07

était due à la fois à des diminutions de surfaces et du rendement, la baisse de production de coton

en 2007/08 a été causée par la seule chute de la superficie cotonnière (1,5 million d’hectares)

tandis que le rendement moyen restait stable à 360 kg/ha de fibre (nettement inférieur à la

moyenne décennale : 420 kg/ha). " (ICAC, 2008).

La plus grande partie de la production Ouest Africaine est exportée. Les exportations sont

estimées à 600 000 tonnes en 2007/08, soit un recul de 35 % par rapport à la campagne

précédente. Ce groupe de pays ne se place se place aujourd'hui qu'au 4eme

rang mondial, délogé

depuis peu du troisième rang des pays exportateurs par l'Inde, et menacé par le Brésil (ICAC,

2008). La production de coton reste cependant un secteur clé dans les programmes de

développement de la sous-région.

La culture cotonnière nécessite à la fois l'apport d'engrais (organiques et minéraux) et celui de

pesticides, parmi lesquels les insecticides occupent une bonne place. Au Mali par exemple, ce

sont plus de 2,6 millions de litres de produits formulés en concentré émulsifiable qui ont été

nécessaires en 1999. Au Bénin comme au Burkina Faso, les chiffres devraient être proches ou

même supérieurs.

A l'étape actuelle du développement des zones cotonnières, l'utilisation d'intrants est

incontournable pour accroître la productivité, mais pour conserver à l'agriculture un caractère

durable, la préservation de l'environnement est un enjeu déterminant. Nous allons donc examiner

dans ce papier quelles sont les sources d'atteinte à l'environnement et à la santé humaine, et

envisager un certain nombre de mesures pour en limiter l'impact.

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1. la transformation du paysage

La végétation naturelle de la cotton belt qui travers l'Afrique du Sénégal au Tchad celui de la

savane sahélo-soudanienne avec Vitellaria paradoxa (karité), Lannea spp., Sclerocarya birrea,

Daniellia oliveri, Parkia biglobosa, Terminalia macroptera, Khaya senegalensis, Vitex spp., et

Prosopis africana. Cette végétation, de part les défrichements dus à une forte présence humaine,

n'est plus guère visible à l'heure actuelle. Les espèces cultivées comprennent principalement le

mil, le sorgho et le coton. Le paysage agricole reproduit les éléments structuraux constitutifs de

l'"Afrique des greniers" (Pourtier, 2003): alternance champs cultivés/brousse; terroirs en auréoles;

parcs arborés; articulation plus ou moins bien régulée entre agriculture et élevage. Les paysans y

sont confrontés au défi démographique et à la raréfaction des terres: un développement durable

impose désormais le passage à des systèmes de production plus intensifs et attentifs à un capital

foncier moins abondant qu'autrefois.

2. la fertilité des sols

Les sols de savanes sont fragiles, et leur teneur en éléments minéraux et en matière organique et

organique souvent faible. La mise en culture de zones nouvelles n'est qu'une solution à court

terme et le maintien de la fertilité est par conséquent un défi incontournable pour l'agriculture de

ces zones.

L'intégration agriculture-élevage est extrêmement variable dans la ceinture cotonnière et le

rapport des différentes populations à l’élevage permet d’expliquer les différents modes de culture

et de fertilisation du cotonnier. La culture attelée a permis la diffusion de l’élevage, et il paraît

évident que les pratiques d’élevage intégrées à l’agriculture sont un facteur d’intensification du

système Cette innovation technique a permis d’accroître les surfaces cultivées, de mieux lutter

contre l'enherbement et d'améliorer la fertilité des sols. Mais la présence de trypanosomiase rend

difficile et parfois impossible la pratique de l'élevage et par conséquent de la fumure organique.

Des doses minima d'engrais chimiques ont été préconisées pour compenser les exportations des

éléments minéraux nécessaires aux cultures qui entrent dans l'assolement traditionnel. Compte

tenu de leur prix d'acquisition, les quantités épandues n'atteignent que rarement ces doses

minimales, et le bilan minéral reste souvent négatif, d'autant que, du fait des rotations et des

systèmes culturaux, ces apports bénéficient non seulement à la culture du coton mais également

aux productions vivrières entrant dans l'assolement.

Les labours répétés et l'usage exclusif des engrais minéraux ont tendance, à long terme, à

déstructurer et à acidifier le sol. Aussi, afin de préserver la fertilité, de palier ces inconvénients

majeurs, des techniques innovantes et notamment les « semis sous couvert végétal » ont été

proposées et développées, principalement sur la zone cotonnière du Nord Cameroun et dans une

moindre mesure au Burkina Faso.

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3. les pesticides

Du fait d'une récolte exclusivement manuelle, la culture cotonnière africaine n'a pas recours aux

produits chimiques nécessaires à une récolte mécanique. Elle s'évite ainsi d'importants facteurs de

pollution.

D'autre part, l'utilisation d'herbicides est assez peu répandue en Afrique, où le désherbage sur de

nombreuses exploitations est pratiqué manuellement.

L'essentiel des pesticides utilisés par les petits paysans africains est donc constitué par des

insecticides. Toutes les familles d'insecticides (organochlorés, organophosphorés, carbamates et

pyréthrinoïdes) ont été utilisées sur cotonnier en Afrique. Mais aujourd'hui les produits ciblés par

la Convention de Rotterdam ont disparu ou sont en phase d'élimination (comme l'endosulfan).

Les conditions climatiques, le faciès et la pression parasitaires qui prévalent en Afrique

subsaharienne ne permettent pas d'envisager raisonnablement une culture cotonnière sans aucun

traitement. Les attaques de certains insectes, ravageurs du cotonnier, peuvent réduire, purement et

simplement à néant une production. Aussi, afin de préserver la productivité et garantir un revenu

minimum aux agriculteurs, une protection phytosanitaire raisonnée a été mise en place sur la base

de matières actives répondant aux normes internationales et d'un nombre réduit de traitements

dont la moyenne se situe aux alentours de 4,5 applications par an. Les traitements cessent avant la

déhiscence des capsules. De ce fait la fibre produite est exempte de toute trace de pesticides. Par

ailleurs, la récolte manuelle agresse beaucoup moins la fibre qu'une récolte mécanique et surtout

ne nécessite pas l'usage de défoliants qui, compte tenu du stade auquel ils sont appliqués, polluent

la fibre. La fibre africaine proposée sur le marché est donc exempte de toutes traces de pesticides

et autres produits d'aide à la récolte.

Cette utilisation modérée des insecticides, même si elle en a retardé l'échéance, n' pas empêché le

développement de résistances chez quelques ravageurs tels que le puceron Aphis gossypii,

l'aleurode Bemisia tabaci et surtout la noctuelle Helicoverpa armigera. L'apparition de ces

résistances, à la fin des années 90' dans le bassin cotonnier le plus ancien d'Afrique de l'Ouest –

Mali, Burkina Faso, Nord Côte-d'Ivoire - (Martin et al., 2002), et au début des années 2000 en

Afrique Centrale (Brevault & Achaleke, 2005), a mobilisé les acteurs de la filière et la rapide

mise en place de mesures de gestion n'a pas entraîné la surconsommation d'insecticide observée

habituellement dans une telle situation (Martin et al. 2005). Néanmoins, le coût de la protection

chimique a augmenté du fait de l'usage de molécules alternatives, et les problèmes sanitaires se

sont trouvés momentanément accrus, du fait du retour de l'endosulfan, redonnant ainsi un intérêt

à la recherche de molécules nouvelles et d'approches innovantes.

Il existe des effets non intentionnels de l'utilisation des pesticides agricoles : l'exemple le plus

évident est celui de la contamination directe des utilisateurs, dont chacun connaît l'existence

(EJF, 2007) mais des efforts ont été accomplis en Afrique de l'Ouest où le risque est sans doute

mieux maîtrisé qu'ailleurs, même s'il reste réel. La contamination des sols et des eaux de surface

par les pesticides a fait l'objet d'évaluations, en culture cotonnière comme en cultures

maraîchères. Après 30 années de lutte chimique, il existait déjà un certain degré de pollution des

sols et des nappes phréatiques (Dejoux, 1988). Un effet plus pernicieux réside dans la sélection

de souches de vecteurs de maladies humaines pour la résistance aux insecticides, sans doute du

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fait de la contamination des eaux de surface, mécanisme évoqué par Mouchet (1988) il y a une

vingtaine d'années, et confirmé depuis (Diabaté et al. 2002).

Le développement de pratiques d'interventions sur seuil dans plusieurs pays, en particulier au

Mali et au Cameroun, après les développements de la lutte étagée ciblée au Bénin, démontrent

qu'il est possible de réduire les quantités de pesticides nécessaires à une production de qualité,

pour peu que les paysans en acceptent les risques économiques et y consacrent de leur temps

(Vaissayre et al. 2006).

Enfin, l'introduction récente du cotonnier Bt au Burkina Faso pourrait démontrer qu'il existe

d'autres approches pour réduire la consommation d'insecticides, les interventions étant alors

limitées aux infestations d'insectes piqueurs.

4. Conclusion

La stagnation des rendements dans la zone franc depuis une vingtaine d’années, autour de

450kg/ha de fibre (en culture pluviale stricte) - contre une moyenne mondiale de 730 kg/ha (en

culture à dominante irriguée) - menace la compétitivité du coton africain. Elle est liée à plusieurs

facteurs : une maîtrise différenciée des itinéraires techniques, l’arrivée de nouveaux cultivateurs

moins performants qui produisent en marge de l’exploitation familiale, une diminution de

l’intensification motivée par la chute des cours mondiaux, et des problèmes de fertilité des sols

dans certaines zones.

Une meilleure gestion des intrants agricoles et une vulgarisation d’itinéraires culturaux innovants

permettraient sans doute d’augmenter sensiblement les rendements. Dans un contexte mondial

d’abondance de l’offre, les efforts de l'Afrique devraient porter sur la promotion d’un coton de

qualité, qui nécessiterait sans doute des incitations spécifiques (prime à la qualité).

De ce point de vue, les modes de culture et de récolte pratiqués en Afrique placent les cotons

africains parmi ceux qui présentent le moins de risques pour le producteur et son environnement

ainsi que pour le consommateur de fibres. En effet, tout en maintenant des programmes

d'intensification nécessaires à la compétitivité et à la durabilité de la culture, les filières africaines

ont été en mesure de définir des itinéraires techniques qui tiennent compte des exigences en

matière d'environnement, et, malgré les conditions économiques difficiles que traversent les pays

producteurs, développent encore aujourd'hui de nouvelles techniques dans ce sens. D'autre part,

la culture cotonnière d'Afrique subsaharienne est strictement pluviale et ne fait nullement appel

aux eaux de surface ou aux nappes fossiles, même d'appoint. Si l'on ajoute à cela la récolte

manuelle, et par conséquent l'absence de défoliant, le développement de techniques

d'interventions sur seuil, et celui de cotonniers Bt qui nécessitent moins d'interventions

chimiques, cet ensemble de pratiques contribue à faire du coton africain l'une des cultures les plus

respectueuses de l'environnement.

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Références

Brévault T. & Achaleké J. 2005 - Status of pyrethroid resistance in the cotton bollworm,

Helicoverpa armigera, in Cameroon. Resistant Pest Management Newsletter, 15, 1: 7-9

Dejoux C. 1988 - La pollution des eaux continentales africaines : expérience acquise, situation

actuelle et perspectives. Collection travaux et documents n° 123, éditions de l’ORSTOM,

Paris : 513 pp.

Diabaté A.; Baldet T.; Chandre F.; Akobeto M.; Guiguemde T.R.; Darriet F.; Brengues C.;

Guillet P.; Hemingway J.; Small G.J. & Hougard J-M. 2002 - The role of agricultural use

of insecticides in resistance to pyrethroids in Anopheles gambiae in Burkina Faso.

American Journal of Tropical Medicine & Hygiene 67(6) : 617-622

EJF 2007 - The deadly chemicals in cotton, Environmental Justice Foundation en collaboration

avec Pesticide Action Network UK, London.. ISBN No. 1-904523-10-2

Martin T., F. Chandre, G.O. Ochou, M. Vaissayre & D. Fournier. 2002 - Pyrethroid resistance

mechanisms in the cotton bollworm Helicoverpa armigera (Lepidoptera: Noctuidae) from

West Africa Pesticide Chemistry and Physiology 74, 17-26.

Martin T.; Ochou G. O.; Djihinto A.K.; Traore D.; Togola M.; Vassal J-M.; Vaissayre M. &

Fournier D. 2005 - Controlling an insecticide-resistant bollworm in West-Africa.

Agriculture, Ecosystems & Environment. 107: 409-411

Pourtier R. 2003 - Les savanes africaines entre local et global : milieux, sociétés, espaces.

Cahiers Agricultures 12 (4) : 213-218

Vaissayre M., Ochou O. G., Hema O.S.A. & Togola M. 2006 - Quelles stratégies pour une

gestion durable des ravageurs du cotonnier en Afrique subsaharienne. Cahiers

Agricultures, 15 (1) : 80-84.

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Cirad-PerSysT UPR Systèmes de Culture Annuels

Structure du sol et nutrition minérale des plantes sont les bases de la productivité et de la durabilité des systèmes de culture Les sols de savane sont pauvres en matière organique, et l’association agriculture élevage est peu répandue, La présence d ‘une saison sèche est défavorable à l’efficacité des couvertures végétales. Le coût des engrais est une contrainte majeure au respect du bilan minéral

Les conditions climatiques sont relativement peu propices aux maladies et aux mauvaises herbes, mais favorables à un complexe parasitaire diversifié. Pour produire sans avoir à former les agriculteurs, c’est une protection systématique de la plante qui a été privilégiée (interventions sur calendrier), Les paysans ne sont pas davantage formés à la manipulation de substances toxiques, La recherche systématique d’une réduction du coût des insecticides est une contrainte pour l’innovation.

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Malgré un volume de pesticides peu important au regard des quantités épandues dans les pays développés, ou de celles consommées par le maraîchage péri-urbain, les cultivateurs africains sont exposés : Parce qu’ils doivent manipuler des produits concentrés, Parce qu’ils ne disposent d’aucune protection individuelle lors des applications d’insecticides, Parce qu’ils sont tentés de recycler les emballages sans percevoir le risque associé. Parce que l’absence d’innovations génère une pression de sélection forte sur les ravageurs

Les pesticides consommés sur cotonnier et sur d’autres cultures (maraîchage) contaminent les sols (atteinte au fonctionnement biologique des sols) et les eaux (destruction d’espèces, pollution des mares et des nappes, sélection de résistances)

Ils sont également à l’origine de phénomènes de résistance : Chez les ravageurs visés, soumis à pression de sélection, Mais aussi chez des insectes non cibles, parfois importants en Santé humaine ou animale.

La teneur en matière organique (carbone) du sol représente la fertilité des sols d'Afrique subsaharienne.

La fertilisation minérale, parce qu'elle est à l'origine d'une intensification du cycle du carbone, est un facteur essentiel de l'entretien de la fertilité du sol.

La restitution au sol des résidus de culture directement ou par l'intermédiaire des étables fumières ou des parcs, est indispensable à la durabilité de l’agriculture.

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Anticiper les nouveaux équilibres faunistiques liés à l’innovation

Proposer des stratégies sur le long terme lors de l’introduction de l’innovation (à l’exemple des cultures Bt)

Mesurer l’impact environnemental et économique des innovations proposées