Capitalisation sur la filière compostage et lombricompostage des micro jardins

INTRODUCTION

 La population mondiale est en perpétuelle croissance démographique (Godfray et al., 2010). Selon (FAO, 2012), la production vivrière mondiale devra subir une croissance totale d’environ 70% pour être à mesure de satisfaire les besoins de 9,2 milliards à l’horizon 2050. Au Sénégal, la région de Dakar à l’instar d’autres villes africaines fait face à une croissance exponentielle de sa population. Ceci crée des besoins inédits en produits l’alimentaires (Sy et al. 2014). Au Sénégal, l’agriculture urbaine et périurbaine est considérée comme solution à ce problème. Ainsi, elle fournit des régimes alimentaires urbains et des services environnementaux variés (Sy et al., 2014). Elle semble être en mesure de réduire l’insécurité alimentaire (FAO, 1999). En effet, au Sénégal le secteur horticole (fruits et légumes) occupe une place prépondérante dans la politique agricole du pays (Vannière, 2004). C’est aussi une activité génératrice de revenus et d’emploi (Lachance, 1999). Par ailleurs, ce secteur est confronté à un certain nombre de difficultés parmi lesquelles la question de la gestion de la fertilité des sols arables est fortement notée. La dégradation des sols des cultures réduit les rendements, augmente la sensibilité au stress dû à la sécheresse et au déséquilibre élémentaire (Lal, 2009). La perte de la fertilité des sols et la perte de superficies cultivables peuvent induire d’une façon ou d’une autre une diminution des productions végétales, l’insuffisance alimentaire de la population humaine ainsi que l’abaissement du niveau de vie des populations (Randrianjafy, 2005). Ainsi dans les micro jardins, les producteurs ont de plus en plus recours à l’emploi des produits chimiques de synthèse pour augmenter les rendements. L’utilisation massives de ces produits peuvent présenter des risques aussi bien sur le plan environnemental que sur le plan sanitaire (Khanna et Mohan, 1995). De plus ces fertilisants chimiques sont assez couteuses pour les producteurs des micro jardins. Ainsi au cours des dernières décennies, les ONG ont travaillé avec les agriculteurs et les instituts de recherches pour développer et tester des techniques de recyclage de la matière organique qui augmenteraient la production alimentaire tout en améliorant la base de ressources. En effet le recyclage des matières organiques participent à la gestion durable des territoires (Jarousseau et al., 2016). Les techniques de recyclage de la matière organique utilisées dans les micro-jardins sont : le compostage et lombricompostage. C’est dans ce contexte que la FAO, dans le cadre du projet micro-jardins, qui s’inscrit dans son programme « Développer des villes plus vertes » qu’une plateforme technique composée de différents acteurs et partenaires a été mise en place. Elle a Introduction 2 pour but de promouvoir l’utilisation di compost et du lombricompost. Le but poursuivi est de proposer une solution durable et locale pour le maintien de la fertilité des sols et des substrats en vue de limiter progressivement l’utilisation d’engrais chimiques. De nombreux résultats sont obtenus en fonction du type de matières organiques utilisé. Au Sénégal comme dans d’autres pays du continent, des expériences très intéressantes et des innovations majeures existent mais elles restent en grande partie méconnues. Par conséquent la participation de la région en termes de partage des connaissances est limitée malgré les initiatives en cours. Le travail présenté dans ce mémoire s’inscrit dans le cadre d’un projet de la FAO intitulé : « Capitalisation de la technologie des micro jardins de la ville de Dakar et expansion régionale au Burkina Faso, au Niger et en Gambie’’, Phase III ». L’objectif général de cette étude est de capitaliser les résultats de recherches sur le compostage et le lombricompostage Ainsi trois objectifs spécifiques sont définis :  Identifier les méthodes de compostage et de lombricompostage dans les micro jardins.  Déterminer le degré d’adoption des produits du compostage et du lombricompostage dans les micro jardins.  Evaluer la perception des acteurs sur les impacts (environnementaux/écologiques ; Socio-économiques) du compostage et du lombricompostage. Ce document est structuré en trois principaux chapitres. D’abord nous ferons une synthèse bibliographique ; ensuite nous présenterons le matériel et la méthodologie utilisée pour l’atteinte des objectifs et enfin nous terminerons par la présentation des résultats et de la discussion de ceux-ci.

GENERALITES SUR LA CAPITALISATION 

L’expertise forme un capital important dans une entreprise. La perte de ce type de connaissances a poussé les organisations ou entités de développement à trouver un moyen de les synthétiser en vue d’une réutilisation ultérieure (Matta et al., 1999). Définition Il existe en réalité plusieurs définitions de la capitalisation. Néanmoins nous tenterons d’en retenir quelques-unes. (Fall et al., 2009) définissent la capitalisation comme un processus dont le but est de constituer un capital sur la base d’informations ou de connaissances disponibles dans une organisation afin de les valoriser par leur mise à disposition auprès d’autres structures ou acteurs. A cette définition l’on ajoute celle de De Zutter, (1994) qui de façon simple définit la capitalisation comme « le passage de l’expérience à la connaissance partageable ». En résumé, la capitalisation des activités menées dans un contexte précis est importante car permet de tirer des leçons visant à améliorer et à inspirer d’autres acteurs. Dans la perspective de générer de nouvelles connaissances, le processus de capitalisation doit partir d’une analyse critique de l’information disponible ainsi que les opinions ou critiques présentées par tous les intéressés et tous les participants. C’est cela la base de l’apprentissage. Les résultats d’un processus de capitalisation peuvent aussi être présentés sous différents formats. Soit en forme d’un article, d’une vidéo, de fiches techniques etc. qui permettent de reprendre l’expérience dans sa totalité avec la possibilité de statuer sur un point spécifique (Ba et al., 2007). Principes Le principe fondamental repose sur la notion de participation qui doit être le fil conducteur du processus de capitalisation même si celui-ci est coordonné par une personne ou une équipe. Il doit impliquer le maximum d’acteurs possible pour vraiment capturer la diversité des positionnements, des points de vue et des perceptions (Ba et al., 2007). Les préalables pour une capitalisation La conduite d’un processus de capitalisation pose quelques exigences qui facilitent la conduite du processus. Elles peuvent être formulées sous la forme de conditions de réussite. Chapitre I : Synthèse bibliographique L’importance d’un ancrage institutionnel solide : L’institution porteuse de l’expérience doit soutenir le processus de capitalisation et fournir les ressources requises)  La disponibilité en temps et en ressources des parties prenantes  L’ouverture d’esprit des acteurs : chaque acteur doit pouvoir adopter une attitude d’auto-évaluation et d’auto critique face au travail exécuté.  Les capacités des participants : il faut une planification détaillée du travail collectif, tout en veillant à partager clairement les rôles et fonctions parmi tous les participants.

GENERALITES SUR LE COMPOSTAGE ET LE LOMBRICOMPOSTAGE 

 LE COMPOSTAGE

 Par définition, le compostage est un procédé biologique aérobie de dégradation et de transformation de la matière organique permettant d’obtenir un produit valorisable à partir d’un déchet (Mulaji Kyela, 2011). C’est donc « un processus contrôlé de dégradation des constituants organiques d’origine végétale et animale, par une succession de communautés microbiennes évoluant en condition aérobie, entraînant une montée en température, et conduisant à l’élaboration d’une matière organique humifiée et stabilisée. Le produit ainsi obtenu est appelé compost» (Francou, 2003a). Le processus de compostage peut être décomposé en quatre phases principales : la phase mésophile, la phase thermophile, la phase de refroidissement et la phase de maturation.  Phase mésophile : Elle correspond à la phase initiale du compostage où les matières premières sont envahies par les micro-organismes mésophiles indigènes dont les bactéries et champignons essentiellement. Leur activité engendre une augmentation de la température pouvant atteindre les 30 à 45 °C et un dégagement important de CO2, ce qui entraine la diminution la diminution du rapport C/N ainsi qu’une acidification.  La phase thermophile : C’est la phase où l’on atteint les plus fortes températures (de l’ordre de 60 à 70 °C au centre du tas). L’augmentation de la chaleur est effet due à l’activité des microorganismes thermophiles. Les pertes en azote, minéralisé sous forme ammoniacale (NH4+) qui peut être volatilisé sous forme d’ammoniac (NH3) dans certaines conditions, ainsi que l’évaporation d’eau, sont plus importantes au cours de cette phase. La libération de CO2 peut donc entraîner, à la fin des Chapitre I : Synthèse bibliographique 5 phases thermophiles, jusqu’à 50% de perte en poids sec. Selon les études faites par Znaïdi, (2002), les températures atteintes en phase thermophile sont cependant de moins en moins élevées au fur et à mesure des retournements.  La phase de refroidissement : Elle est en effet la phase intermédiaire entre la phase thermophile et la phase de maturation. Elle prend fin avec le retour à la température ambiante. Le milieu est colonisé de nouveau par des micro-organismes mésophiles. Ils dégradent les polymères restés intacts en phase thermophile et incorporent l’azote dans des molécules complexes (Znaïdi, 2002).  La phase de maturation : Cette phase présente une faible activité microbiologique ; le tas est recolonisé par les champignons et certains macrofaunes pour assainir le tas des impuretés. A terme, les matières organiques sont stabilisées et humifiées par rapport aux matières premières mises à composter. La phase de maturation se prolonge a priori jusqu’à l’épandage du compost. Durant cette phase, l’activité biologique devient faible suite à une réduction de la quantité de matières facilement biodégradable (Nicolardot et al., 1986). La figure (1) présente les différentes étapes du processus de compostage. Figure 1 : Les étapes du compostage

LE LOMBRICOMPOSTAGE 

 Le lombricompostage ou encore appelé vermicompostage est une éco-biotechnologie relativement nouvelle qui utilise des vers de terre comme bioréacteurs naturels dans un processus de décomposition de la matière organique. Il donne un compost qui ne requiert pas Chapitre I : Synthèse bibliographique 6 de phase thermophile caractéristique du compostage. Ainsi, le substrat passe par l’intestin du vers de terre, qui est riche en microorganismes et en régulateurs de croissance (Boughaba, 2012). L’un des vers le plus célèbre et plus utilisé pour la vermicompostage est Eisenia foetida. C’est en effet un vers de l’ordre des Oligochaeta, de la famille des Lumbricidae (Orozco et al., 1996). L’espèce Eisenia foetida présente une tolérance plus large pour les températures que certains autres vers; ce qui permet à cette espèce d’évoluer dans des zones à températures plus élevées (Reinecke et al., 1992). Les vers de terre de façon générale jouent un rôle agronomique important car contribuent à la structuration (porosité, agrégation) et à la fertilité des sols par la minéralisation et l’humification (Cluzeau et al., 1997). Dans les aires de production de microjardinage, l’espèce de vers de terre Eisenia foetida est le vers utilisé pour dégrader la M.O dans les microjardins (figure 2). Ainsi, la mise en place d’un lombricompost ménager requiert un contenant fermé dont la base et le couvercle sont percés de trous pour permettre l’évacuation du surplus d’humidité. Le fond du contenant doit être recouvert d’une couche de litière (papier journal déchiqueté humide ou feuilles mortes). La couche centrale contient les vers de terre décomposeurs (Eisenia foetida), la matière organique à dégrader et une poignée de sable ou de terreau pour faciliter la digestion des vers de terre. La couche supérieure est également une couche de litière (cf. figures 14,15,16, et 17). 

 PARAMETRES PHYSIQUES DU COMPOSTAGE ET DU LOMBRICOMPOSTAGE 

 Le contrôle rationnel du processus de compostage et lombricompostage implique les facteurs interdépendants de la production de chaleur, de la température, de la ventilation et de Chapitre I : Synthèse bibliographique 7 l’élimination de l’eau (MacGregor et al., 1981).  La température L’évolution de la température au cours du compostage est le résultat de l’activité microbiologique. Godden et al., (1986) pensent que les valeurs maximales de température atteintes durant la phase thermophile sont déterminées par les caractéristiques du milieu (nature des matières premières, taille des particules, dimensions et conformation du tas, humidité, aération etc.). Ainsi, la production de chaleur par les micro-organismes au cours du compostage est proportionnelle à la masse du tas, alors que les pertes de chaleur dépendent de la surface. En ce qui est du lombricompostage, la température idéale pour les vers de terre est comprise entre 15° et 25°C. Des températures en dessous de 5°C ou au-dessus de 30°C peuvent être mortelles pour les vers. La température influence aussi son cycle de reproduction : à 25°C moins de 2 mois suffiront pour passer du cocon au ver adulte.  L’humidité Au cours du compostage, le taux d’humidité dépend quasiment des matériaux d’origines. Ainsi, l’évaporation d’eau lors de la phase thermophile doit parfois être compensée par un ou plusieurs arrosages du tas. Un manque d’eau entraîne un ralentissement de l’activité microbiologique tandis que l’excès provoque en revanche des conditions anaérobies défavorables (Godden et al., 1986). Dans le processus de lombricompostage, les vers sont très sensibles au manque d’aération et à la sécheresse. Il est donc important de maintenir une bonne humidité. Un échantillon présente une humidité correcte si en le pressant, on observe un écoulement de quelques gouttes (Znaïdi, 2002).  L’aération L’aération est essentielle aussi bien pour le compostage que le lombricompostage. Elle apporte l’oxygène, indispensable au métabolisme des micro-organismes ; c’est donc un facteur déclenchant la dégradation de la matière. En lombricompostage, le retournement et la conservation des matériaux est assuré par les vers de terre les vers de terre dans les conditions aérobies. Cela entraine également une réduction des opérations mécaniques d’entretiens (Misra et al., 2005).  Le pH Le pH oriente les réactions du compostage en favorisant certaines espèces de micro-organismes. Un pH acide est propice au développement des bactéries et champignons en début de compostage, alors qu’en pH basique se développent plutôt les actinomycètes et les bactéries alcalines. Ainsi, la production de CO2 lors de la dégradation aérobie contribue à l’acidification du milieu par sa dissolution dans l’eau, ce qui génère l’acide carbonique. Selon (Godden et al., 1986) à la fin du compostage, le pH s’équilibre vers la neutralité. Par conséquent permet une absorption facile des nutriments par les plantes (Znaïdi, 2002).  Le rapport Carbone/Azote (C/N) La relation entre la teneur en carbone et en azote de la matière organique est représentée par le rapport C/N. Il correspond au degré de minéralisation de la matière organique. (Hajjaji et al., 2010). En effet, le rapport C/N est largement utilisé pour estimer la maturité des composts et il diminue au cours du compostage et du lombricompostage pour atteindre une gamme de valeurs comprises entre 10 et 25 pour un compost mûr (Eggen et Vethe, 2001). Ce rapport est calculé à partir de l’azote total et non l’azote organique (Poignard et al., 2017). Un manque d’azote implique un processus de compostage lent et un excès d’azote ou un défaut de carbone entraînent des pertes importantes en azote. Un C/N trop bas du matériel de départ à composter traduit souvent un rapport litière/déjection trop faible, ce qui accroît fortement le risque de perdre de l’azote.

LES RISQUES LIES AU COMPOSTAGE ET AU LOMBRICOMPOSTAGE 

 Le rapport C/N n’explique cependant pas à lui seul la stabilité d’un compost, étant calculé à partir de l’azote total et non l’azote organique (Poignard et al., 2017). Ainsi de nouveaux paramètres sont utilisés tels que la respiration basales ou encore l’ISMO (Indice de Stabilité de la Matière Organique), calculé à partir du fractionnement biochimique des matières organiques et de leur cinétique de minéralisation (Poignard et al., 2017). La respiration basale correspond à la consommation d’oxygène par les micro-organismes du compost et permet ainsi d’évaluer le stade de maturité (Nicolardot et al., 1986). De plus il faut noter que le rapport C/N du compost produit à également un impact sur les microorganismes du sol. Un produit organique au C/N élevé (> 15-20) peut entraîner un risque de « faim d’azote » pour les plantes, car les micro-organismes du sol utiliseront l’azote du sol disponible pour la minéralisation du produit en question. (Subler et al., 1998). Par ailleurs, la température atteinte au cours du lombricompostage n’étant pas suffisamment élevée (25 à 35 °C) pour éliminer les pathogènes de façon acceptable en constitue l’un des principaux inconvénients de cette technologie (Misra et al., 2005).