Options de mécanisation pour différentes opérations de terrain dans les petites exploitations agricoles

Les options de mécanisation seront examinées dans ces sections pour les opérations agricoles suivantes :

• Fabrication de compost
• Travail du sol conventionnel ou réduit
• Préparation du sol
• Plantation
• Couverture du sol et lutte contre les mauvaises herbes
• Récolte et transformation primaire des cultures arables sélectionnées

Pour fabriquer du compost destiné à être utilisé dans les jardins d'arrière-cour et sur des surfaces relativement petites, les agriculteurs peuvent produire du compost principalement à l'aide d'outils ou d'instruments manuels, comme illustré.

Les principaux outils nécessaires à la fabrication du compost sont les suivants

• une faucille, une machette ou un coutelas pour couper la biomasse
• Un râteau et/ou une fourche de jardin pour mettre en tas les matières premières
• Une brouette ou d'autres récipients pour transporter le fumier
• Un arrosoir ou un seau
• une pelle (et une fourche) pour retourner les matières en décomposition
• Un thermomètre pour mesurer la température du tas de compost, ou un simple bâton comme illustré.

La fabrication mécanisée de compost a de nombreuses applications dans les petites exploitations agricoles. Elle peut être réalisée par des groupes d'agriculteurs, un seul agriculteur disposant d'un grand champ, un seul agriculteur entrepreneur qui produit du compost pour le vendre en plus de répondre à ses propres besoins, ou un groupe de jeunes qui peuvent faire de la fabrication de compost une activité commerciale. Dans ce cas, la quantité de matières premières à manipuler est trop importante pour les techniques manuelles, sauf si la main-d'œuvre n'est pas une contrainte. Les matières premières sont placées en rangées et des machines tirées par des tracteurs sont utilisées pour effectuer les opérations, en particulier la mise en tas des matières premières et le retournement des tas pendant la décomposition. Cette méthode rend la préparation du compost plus efficace et moins fastidieuse, mais elle peut être coûteuse, surtout si l'on tient compte du coût des machines spécialisées, de l'opérateur de la machine, du carburant pour le tracteur, du tracteur lui-même et d'autres considérations. Les agriculteurs sont encouragés à évaluer les avantages de ces investissements avant d'en supporter les coûts.

Si le sol est compacté ou durci, les mesures correctives feront partie du processus de préparation des terres. Les cultures de couverture et la mise en jachère d'un champ sont des options à long terme pour lutter contre ces problèmes et sont utiles pour revitaliser les sols dégradés ou compactés. Par exemple, les cultures de couverture à racines profondes peuvent effectuer le travail difficile de revitalisation et d'aération du sol. Cependant, les cultures de couverture ne seront pas abordées plus avant dans ce manuel de formation et les formateurs sont encouragés à se référer à d'autres sources pour plus de détails.

À court terme, les agriculteurs peuvent utiliser une mécanisation appropriée pour traiter les sols compacts et/ou présentant un pan dur. Des options et des stratégies mécanisées sont disponibles pour les systèmes à main, à animal de trait et à machine.

Les cuvettes se développent souvent après des années de labourage en planche à la même profondeur. Une cuvette dure empêche l'infiltration de l'eau et la pénétration des racines. Si une cuvette dure est présente, une sous-soleuse peut être utile pour la briser avant la plantation. Une sous-soleuse est similaire à un ripper, mais elle est conçue spécialement pour briser la couche dure, plutôt que pour les fonctions d'ameublissement et d'aération d'un ripper. La sous-soleuse doit être réglée pour passer à environ 5 cm sous la couche dure. Il convient de noter que l'utilisation d'une sous-soleuse nécessite une grande force de traction de la part des animaux de trait et que plus elle est réglée en profondeur, plus elle demande de travail. Par conséquent, si l'on soupçonne la présence d'une couche dure, il convient de creuser quelques trous à l'aide d'une pelle pour vérifier son existence et la profondeur requise pour le travail du sol.

Un ripper peut briser le sol compacté plus près de la surface du sol. Cet outil est abordé plus en détail dans d'autres sections.

Une fois que les sols compacts et/ou les cuvettes dures ont été traités, les agriculteurs doivent choisir la méthode de préparation des terres qu'ils préfèrent. La méthode choisie dépend de la disponibilité de la main-d'œuvre, des animaux de trait ou d'un tracteur, de la taille du champ et de nombreux autres facteurs. Les sections suivantes décrivent les options de préparation des terres sans labour et avec labour minimum pour les agriculteurs disposant d'outils manuels ou d'animaux de trait.

Si l'on dispose d'un animal de trait ou d'un tracteur, plusieurs options sont disponibles pour aplanir les cultures afin de créer une couverture de paillis sur le champ.

a) De nombreux outils fabriqués localement ont été mis au point pour aplatir les cultures de couverture (par exemple, en traînant un rondin ou des pneus sur la culture de couverture), mais ils ne donnent souvent pas de bons résultats. S'ils sont trop légers pour écraser la tige de la plante, ils ne tueront pas la plante de couverture et ne seront pas très efficaces.

b) Un rouleau à couteaux est recommandé si l'agriculteur est prêt à investir dans un outil de sertissage. Il s'agit d'un outil lourd doté de cales surélevées qui cassent proprement et complètement les tiges de la végétation ou de la culture de couverture. Il est plus efficace qu'une poutre ou un pneu pour tuer une culture de couverture et la déposer à plat comme paillis. Cet équipement peut être fabriqué par un forgeron local, à partir d'un ensemble de plans. Pour sertir efficacement les plantes à l'aide d'un rouleau à couteaux, il faut écraser les mauvaises herbes sans les détacher de leurs tiges. L'opération doit être continue et confortable pour le cou des bœufs ou des ânes à l'endroit où les jougs/harnais entrent en contact. Les modifications utiles consistent à augmenter le nombre de couteaux de six à huit ou dix, et à utiliser des lames dentelées de demi-longueur au lieu de lames de pleine longueur, comme illustré.

Les agriculteurs peuvent envisager de louer cet équipement, car il peut être trop coûteux à posséder et, en outre, il peut ne pas être utilisé tout au long de l'année. Lorsque les agriculteurs travaillent en groupe, ils peuvent également décider d'acheter le rouleau à couteaux en tant que groupe et élaborer de bonnes règles sur la façon de partager et d'entretenir l'outil.

Une fois que le paillis a été posé sur le champ, l'option suivante consiste à envisager la plantation. Si le sol sous le paillis est sain et bien aéré, l'agriculteur peut planter directement dans le paillis.

Toutefois, si les agriculteurs doivent planter les graines à la main parce qu'ils ne disposent pas d'outils de plantation directe tractés ou tirés par des animaux, ou si le sol n'est pas très sain ou bien aéré, ils peuvent envisager une préparation supplémentaire de la zone de plantation pour garantir de bons résultats.

En fonction du sol, de la disponibilité de la main-d'œuvre et des cultures à produire, il existe plusieurs autres options de semis direct pour les agriculteurs équipés d'outils manuels, notamment le creusement de fosses de plantation ou le défonçage à la main.

Le creusement de fosses de plantation réduit la perturbation du sol en ne creusant que les fosses elles-mêmes, mais il permet de surmonter les problèmes de compactage et de plateaux durs en ameublissant le sol autour de l'endroit où les graines seront plantées. Les fosses de plantation peuvent être creusées dans un sol paillé ou nu. Avant ou pendant la plantation, l'agriculteur peut ajouter de l'engrais (compost de bonne qualité et/ou autres additifs tels que le phosphate naturel) dans chaque fosse. Les fosses de plantation présentent l'avantage de pouvoir être creusées lentement avant la saison de plantation, lorsque les agriculteurs ont le temps. Elles facilitent la collecte et la rétention de l'eau et permettent de localiser des ressources limitées, telles que le compost, dans la zone où les cultures vont pousser (par rapport à un épandage à la volée). Ces trous de plantation peuvent être renouvelés et réutilisés chaque année. L'inconvénient est que le creusement des fosses nécessite beaucoup de main-d'œuvre, en particulier la première année. En cas de rotation des cultures, par exemple avec des légumineuses, les agriculteurs doivent s'assurer que l'espacement de plantation est idéal chaque saison pour la culture en question. En particulier, les légumineuses telles que les arachides sont espacées plus étroitement que le maïs, de sorte que les agriculteurs doivent ajuster l'espacement en fonction de la culture de légumineuses de manière à ne pas perdre les rendements en raison d'un espacement trop large.

Une autre façon de réduire le travail du sol consiste à "déchirer" des lignes dans le champ où la fertilisation et la plantation auront lieu à l'aide d'un outil de déchiquetage manuel, ce qui permet à nouveau de résoudre les problèmes de compactage ou de plateaux durs en ameublissant le sol où les graines seront plantées. La perturbation du sol est minime, car elle se limite aux rangées de plantation. L'outil de déchiquetage peut être utilisé à une profondeur minimale, généralement de 10 à 15 cm.

Si l'on dispose d'animaux de trait, le défonçage le long des lignes de plantation peut être effectué à l'aide d'un ripper tiré par des animaux (également appelé charrue à chisel).

Comme le défonçage à la main, le défonçage avec des animaux de trait ouvre une rangée de terre de 15 à 20 cm de large et de 10 à 15 cm de profondeur. Selon les conditions du sol, le défonçage peut se faire à différentes profondeurs. Par exemple, dans les sols sains et bien aérés, un ripper peut passer à une profondeur de 8 à 12 cm pour la plantation. Dans les zones très sèches ou dans les sols consolidés, un ripper peut être utilisé à une profondeur de 12 à 20 cm avant les pluies pour capturer l'humidité du sol. Le défonçage à une profondeur de 15 à 20 cm dans un sol sec nécessitera une force de traction considérable, de sorte que les agriculteurs doivent veiller à ne pas surcharger les animaux de trait.

Le ripper présente plusieurs avantages, en particulier si les mêmes lignes de plantation sont utilisées d'une année à l'autre. Avec l'ajout d'intrants organiques, de fumier et de compost, le défonçage deviendra plus facile chaque année et la fertilité du sol s'améliorera dans les lignes de plantation. Les rippeurs peuvent passer à travers des cultures de couverture, des paillis ou des résidus végétaux pour réduire les problèmes de désherbage et de perte d'humidité du sol. Cependant, les rippers peuvent poser des problèmes dans certains types de paillis, car les résidus de plantes à longues tiges peuvent s'emmêler et les obstruer. C'est un autre facteur qui entre en ligne de compte dans le choix d'une culture de couverture. Les agriculteurs peuvent discuter de ce type de détails techniques avec leurs voisins, les agents de vulgarisation et les fabricants de matériel afin de faire des choix éclairés.

Les rippeurs sont disponibles en tant que conversions de charrues à versoir, en tant qu'éléments d'une barre d'outils multifonctionnelle et en tant qu'outils autonomes. Même si un ripper semble petit par rapport à une charrue à versoir, il est important de tenir compte de la puissance de traction nécessaire, en particulier lorsque l'on travaille sur des sols durs ou secs. Idéalement, la largeur de la pointe du ripper devrait être inférieure à 4 cm, avec une forme d'aile derrière la pointe pour soulever et fracturer la tranchée. Plus les parties travaillantes du sol du ripper sont larges, plus le tirage est important. Si elles dépassent 8 cm au total, le ripper sera très difficile à tirer. Si le défonçage se fait à de grandes profondeurs, un ripper de 8 cm peut être aussi difficile à tirer qu'une charrue à versoir.

Le labourage superficiel consiste à perturber, sans la retourner, la couche supérieure du sol à une profondeur de 5 à 8 centimètres à l'aide de divers outils plutôt qu'à une profondeur traditionnelle de 15 à 20 centimètres à l'aide d'une charrue à versoir telle que décrite ci-dessus. Parmi les outils qui ameublissent le sol sans le retourner, on peut citer une charrue à versoir dont le versoir a été enlevé, un outil de désherbage tel qu'un cultivateur travaillant à une profondeur minimale, ou encore les charrues traditionnelles utilisées dans certaines régions, telles que la charrue ard.

L'écimage est plus efficace dans les champs où il y a peu de végétation, et sert à la fois à ameublir le sol pour la plantation et à déraciner les mauvaises herbes. L'écimage peut suffire pour la plantation directe dans les sols sablonneux à texture grossière. Pour les sols plus lourds, il peut s'avérer nécessaire de combiner le défrichage pour le contrôle des mauvaises herbes avec des lignes de plantation déchiquetées pour obtenir des conditions de plantation optimales.

L'avantage est de gagner du temps, de réduire la force de traction des animaux et de moins perturber le sol. Une variété d'outils peut être utilisée pour le labourage par écrémage, ce qui en fait une option flexible pour les agriculteurs qui n'ont pas accès à une gamme variée d'équipements. Les agriculteurs qui possèdent déjà une charrue à versoir peuvent retirer le versoir pour créer une charrue à écrémer adaptée. Une sarcleuse équipée d'accessoires ou de "balais" conçus pour travailler à faible profondeur, tels que les "balais à couronne basse", donnera également de bons résultats dans les lits de semences nivelés. Il existe une variété d'outils spécialement conçus pour le labour d'écrémage disponibles au niveau régional.

Une fois la préparation du champ terminée, les agriculteurs envisagent les options de plantation. Les options de mécanisation pour la plantation dépendent de la façon dont la terre a été préparée, ainsi que de l'équipement et de la main-d'œuvre disponibles.

Lorsqu'un agriculteur plante directement dans un champ recouvert de paillis ou de résidus de culture, ou qu'il souhaite réduire la pénibilité de la plantation en position penchée, un planteur à jab ou à punch peut s'avérer un outil très efficace.

Un plantoir à trous permet à l'agriculteur de se tenir debout et, à chaque "coup", de placer une graine à la bonne profondeur. Avec un peu de pratique, cela fonctionne bien sur un champ paillé et sur un champ préparé avec un sol nu. Certaines versions de ce semoir sont équipées d'une trémie ou d'un support pour l'engrais, de sorte qu'à chaque "coup", l'engrais est placé dans le sol avec la semence. Malheureusement, ces trémies sont rarement adaptées aux engrais de type compost, de sorte qu'il est généralement nécessaire de fertiliser à la main. Malgré cet inconvénient, ce plantoir permet de gagner du temps, d'augmenter la précision de la plantation et de réduire la pénibilité des semis en ligne. Un marqueur de rang, tel qu'une ficelle ou une ligne tracée, aide à créer des rangées droites et régulièrement espacées.

Un plantoir à poinçons est un autre outil manuel qui permet d'accroître la précision et la facilité de plantation. Ces outils sont utiles dans les champs labourés ou non. Des poids supplémentaires peuvent aider à assurer une profondeur de plantation correcte dans un paillis épais ou un sol consolidé. Tout comme les planteurs à socs, les planteurs à poinçons sont souvent équipés d'une trémie d'engrais qui convient le mieux à l'utilisation d'engrais commerciaux. Les fabricants d'équipement affirment que les planteuses à poinçons sont la méthode la plus rapide pour planter à la main et annoncent un rythme de plantation de 10 heures par hectare pour une personne.

Lorsque les animaux de trait sont disponibles, il existe de nombreuses options pour la plantation. Certaines conviennent mieux à la plantation dans des champs défrichés, tandis que d'autres peuvent planter à la fois dans des champs défrichés et dans du paillis ou des résidus dans des champs en semis direct.

Les planteurs qui conviennent le mieux aux paillis et aux résidus sont généralement équipés d'une roue à socs avant qui tranche ou divise le paillis avant l'appareil de plantation. De nombreux modèles ayant des fonctions similaires sont fabriqués dans diverses régions d'Afrique et peuvent généralement être fabriqués localement par des artisans disposant d'un ensemble de plans et/ou d'une formation.

Des modèles similaires sont disponibles pour les champs défrichés sans soc à l'avant. Ils sont plus simples à fabriquer mais moins pratiques pour les agriculteurs qui souhaitent ne pas labourer ou planter dans un paillis.

Les planteuses tirées par un tracteur ont une conception et une fonction similaires à celles des équipements tirés par des animaux de trait, avec des conceptions différentes selon qu'elles sont utilisées de préférence dans un champ défriché ou qu'elles sont capables de planter à travers du paillis ou des résidus.

Comme nous l'avons vu précédemment, l'agriculture biologique repose sur l'application d'engrais organiques tels que le compost pour fournir des nutriments aux cultures. Comme ces engrais organiques nécessitent un grand volume et ne sont souvent pas adaptés à la trémie des planteuses commerciales à jab ou des planteuses à traction animale, le compost est le plus souvent épandu à la main. Cependant, certains outils simples peuvent améliorer l'efficacité de cette tâche.

Si l'on dispose d'une force de traction, un simple équipement tel qu'un traîneau ou une draisine peut aider à distribuer le compost ou le fumier. Le compost ou le fumier peut être empilé sur le traîneau, et pendant que les animaux tirent le traîneau le long des rangées, une personne peut marcher à côté à l'aide d'une pelle ou d'un seau et l'appliquer.

L'application mécanisée d'engrais organiques en vrac est un défi. Diverses organisations travaillent sur des solutions pour résoudre ce problème. En l'absence d'épandeurs de compost et de fumier adaptés, les agriculteurs biologiques doivent tenir compte du temps et des efforts nécessaires à l'épandage d'engrais dans leur planification saisonnière. Il s'agit d'une tâche pour laquelle les agriculteurs peuvent faire appel à de la main-d'œuvre supplémentaire en fonction de l'urgence des opérations.

Le maintien de la couverture du sol entre les saisons de croissance (culture de couverture ou paillage), ou l'utilisation de diverses stratégies pour maintenir la couverture du sol pendant la saison de croissance (cultures intercalaires, cultures de relais ou paillage) sont des éléments clés de la gestion des mauvaises herbes (et de la fertilité du sol ainsi que de la lutte contre les ravageurs et les maladies) dans l'agriculture biologique. Étant donné qu'aucun herbicide n'est utilisé, il est important de prévenir l'apparition des mauvaises herbes. Les agriculteurs biologiques recourent généralement à la rotation des cultures et à l'application de compost bien mûr et d'autres intrants pour éviter d'introduire des graines de mauvaises herbes dans le champ.

Comme mentionné précédemment, l'idée de maintenir une couverture du sol avec des plantes vivantes ou un paillis pour éliminer les mauvaises herbes est relativement simple, mais le calendrier, le choix des cultures, la préparation du champ, etc. sont assez complexes et varient en fonction de la région, de la pluviométrie, du type de sol et des besoins de l'agriculteur. Ces concepts agronomiques ne sont pas abordés en détail dans ce manuel.

Même avec des stratégies de couverture du sol, un certain désherbage mécanique est nécessaire dans la plupart des systèmes agricoles. Les agriculteurs ont tout intérêt à connaître les techniques de lutte mécanique contre les mauvaises herbes afin d'améliorer les autres stratégies.

Le désherbage mécanique est la méthode la plus courante et la plus efficace de lutte directe contre les mauvaises herbes pour les agriculteurs biologiques. Il est utilisé lors de la préparation initiale du sol et au cours des derniers stades de la croissance des cultures. Lorsque les mauvaises herbes ont été "autorisées" à développer des systèmes racinaires profonds et étendus, elles ne peuvent être contrôlées que par des méthodes mécaniques.

La lutte mécanique contre les mauvaises herbes consiste à désherber l'ensemble du champ ou à se limiter à un désherbage sélectif entre les rangs ou à l'intérieur des rangs. Quels que soient les outils utilisés, le désherbage doit être effectué lorsque les mauvaises herbes sont petites, et certainement avant qu'elles ne fleurissent et ne produisent des graines. Les conditions météorologiques et l'état du sol pendant le désherbage influencent considérablement l'efficacité de l'outil ou de la méthode utilisée (par exemple, le désherbage mécanique est moins efficace lorsque les sols sont humides pendant ou après les opérations de désherbage).

Avec l'aide d'animaux de trait ou de tracteurs, le désherbage peut être plus précis et plus rapide. Étant donné qu'aucun herbicide n'est utilisé dans l'agriculture biologique, le désherbage doit être soigneusement géré pour éviter les problèmes majeurs liés aux mauvaises herbes. Un plan complet combinant le matériel adéquat et l'utilisation précoce et fréquente de ce matériel peut contribuer à minimiser la pression exercée par les mauvaises herbes. En fonction des cultures, du type de sol, de l'équipement et de la main-d'œuvre disponibles, ainsi que d'autres facteurs, un "plan de désherbage complet" sera différent pour chaque exploitation. Toutefois, il convient de mentionner certains équipements spécifiques qui peuvent être d'une grande aide dans la lutte contre les mauvaises herbes.

Par exemple, avec une sarcleuse à dents, un agriculteur peut "herser à l'aveugle", ou passer sur toute la largeur du champ pour le débarrasser des mauvaises herbes avant que la culture n'émerge. Cela se fait lorsque les mauvaises herbes sont très petites (par exemple, 2 cm ou moins). L'action superficielle de la sarcleuse à dents déracine les mauvaises herbes sans perturber la culture. Les sarcleuses à dents ont été conçues pour être tirées par des animaux de trait ou des tracteurs.

Un autre procédé consiste à créer un "faux lit de semences", en préparant le lit de semences tôt (2 à 4 semaines avant la plantation normale) afin de laisser suffisamment de temps pour deux opérations de désherbage avant la plantation de la culture, ce qui permet d'épuiser la pression des mauvaises herbes à un stade précoce.

Ce manuel de formation se concentre sur les opérations de terrain et n'aborde que très peu les options de mécanisation de la récolte et de la post-récolte. Compte tenu des goulets d'étranglement auxquels sont confrontés les petits exploitants agricoles, en particulier les femmes, lors de la récolte et du nettoyage des petites céréales et des légumineuses, voire du maïs, quelques exemples d'outils et de machines de traitement primaire sont présentés dans les diapositives qui accompagnent le manuel. Ils réduisent la pénibilité et le temps consacré par les femmes aux opérations post-récolte de ces cultures et augmentent l'attrait pour la culture et l'utilisation de ces cultures nutritives.