Cet extrait est tiré de « Science and Technology Backyard Model: Implications for Sustainable Agriculture in Africa » par Xiaoqiang Jiao et al. Publié dans Frontiers of Agriculture Science and Engineering, 2020, 7(4): 390‒400. https://journal.hep.com.cn/fase/EN/10.15302/J-FASE-2020360
Résumé
La production alimentaire durable pour nourrir la population croissante en Afrique reste un défi majeur. L’Afrique possède 64 % des terres arables mondiales mais produit moins de 10 % de sa nourriture localement en raison de ses concentrations en nutriments du sol intrinsèquement faibles. La faible fertilité des sols et le manque d’utilisation d’engrais sont les principales contraintes à l’augmentation des rendements des cultures en Afrique. En moyenne, seulement environ 8,8 kg d’engrais NPK sont appliqués par hectare par les petits exploitants agricoles africains. Il existe donc un potentiel considérable pour augmenter la production alimentaire grâce à l’intensification durable des systèmes de culture. Les faibles rendements des cultures en Afrique sont également en partie dus à l’accès limité des agriculteurs aux techniques agronomiques modernes, y compris les variétés de cultures améliorées, un manque de ressources financières, et l’absence de mécanismes de diffusion de l’information aux petits exploitants. Cette étude a analysé le modèle des cours de science et technologie (CST) et a étudié son utilisation pour la transformation de l’agriculture en Afrique. Quelques leçons clés pour l’intensification durable des cultures en Afrique peuvent être tirées de l’analyse du modèle CST qui est bien établi en Chine. Celles-ci incluent (1) l’engagement scientifique-agriculteur pour développer une technologie adaptative et innovante pour la production agricole durable, (2) la diffusion de la technologie en autonomisant les petits exploitants, en particulier les agriculteurs leaders, et (3) le développement d’une plateforme ouverte pour l’implication de ressources multiples plutôt que de s’appuyer sur un seul mécanisme. Cette revue évalue les avantages du modèle CST utilisé en Chine pour son adoption afin d’augmenter la productivité agricole en Afrique, avec une perspective sur l’intensification durable des cultures sur le continent.
Mode de fonctionnement des Cours de Science et Technologie en Chine
Les CST en Chine représentent un modèle novateur qui relie la communauté agricole et la communauté scientifique pour un bénéfice mutuel dans le développement technologique et la diffusion des connaissances. Avec cette approche, l’innovation technologique et l’échange d’informations sont facilités pour une production agricole durable. Dans les CST, les experts en agronomie tels que les professeurs, les étudiants diplômés et les agents de vulgarisation, vivent et travaillent ensemble avec les petits exploitants. Le concept de production agricole durable utilisant les CST a été envisagé comme l’engagement des petits exploitants et des scientifiques selon une approche descendante. Dans cet arrangement, lorsque les agriculteurs rencontrent des problèmes agronomiques sur le terrain, ils peuvent se tourner vers les experts pour obtenir de l’aide sans délai, sans coût supplémentaire, ou sans voyage longue distance. Les solutions décidées de manière coopérative pour la production agricole durable sont mises en œuvre par les scientifiques et les petits exploitants travaillant ensemble. Ensuite, les technologies développées pour s’adapter aux circonstances locales sont diffusées à plus grande échelle. Avec cette approche, de grands nombres de petits exploitants ont été autonomisés avec de nouvelles connaissances et des technologies novatrices pour la production agricole durable. Le succès du modèle CST dans la transformation des pratiques agronomiques traditionnelles en production agricole durable est devenu apparent dans un district local de la Plaine de Chine du Nord.
La photo est fournie par l’équipe du projet.
De nombreux facteurs ont contribué au succès des CST en Chine. L’un d’eux est le développement de technologies adaptatives avec l’engagement total des scientifiques et des agriculteurs dans la production agricole. Par exemple, l’utilisation excessive d’engrais chimiques dans la production agricole sur la Plaine de Chine du Nord était un facteur majeur conduisant à une faible efficacité d’utilisation de l’azote et à des risques environnementaux élevés. Des technologies pour une haute efficacité d’utilisation de l’azote dans la production agricole devaient être développées. Cependant, du point de vue des petits exploitants, des intrants élevés étaient étroitement associés à des rendements élevés. Par conséquent, pour persuader les petits exploitants d’optimiser l’utilisation de l’azote chimique dans la production agricole, il fallait mettre en place des essais sur le terrain pour démontrer l’amélioration de l’efficacité d’utilisation de l’azote aux agriculteurs. Dans une étude pilote, les scientifiques ont mesuré le flux d’azote dans la zone racinaire et la demande des cultures dynamiquement pendant la production agricole et ont développé des connaissances sur les technologies d’utilisation durable de l’azote à partir des principes des interactions plante-sol. Pour une utilisation plus large par les petits exploitants, les formules d’engrais chimiques composés ont été modifiées pour s’adapter à la disponibilité de l’azote dans la zone racinaire. Avec cette approche, les technologies pour une haute efficacité d’utilisation de l’azote ont été largement adoptées par les petits exploitants car elles étaient bien adaptées aux conditions locales. Cela a été considéré comme le résultat d’un processus d’apprentissage collectif par tous les acteurs (y compris les chercheurs et les petits exploitants) dans le processus d’échange de connaissances.
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Le transfert de connaissances aux petits exploitants est un autre facteur important qui a contribué au succès des CST en Chine. Un point clé pour le transfert de connaissances aux petits exploitants est d’utiliser les agriculteurs leaders ou les leaders communautaires dans une approche promoteur-adoptant. Dans le modèle CST, les agriculteurs principaux sont activement impliqués dans la recherche scientifique et sont ainsi exposés à des technologies intensives basées sur les connaissances, y compris les essais sur le terrain, les démonstrations sur le terrain et les informations techniques disponibles auprès des services de vulgarisation. Une forte participation au développement de technologies adaptatives par les agriculteurs leaders peut améliorer la pertinence de cette innovation pour des agriculteurs spécifiques qui sont plus susceptibles d’adopter des technologies avancées et de les diffuser à d’autres agriculteurs. Avec cette approche, un réseau d’agriculteurs leaders, de leurs suiveurs et de scientifiques est développé. De plus, certaines approches efficaces ont été employées pour diffuser la technologie au niveau du village. Par exemple, un essai sur le terrain avec deux traitements, impliquant 30 familles d’agriculteurs, 50 parcelles agricoles, ainsi qu’un champ de démonstration de 7 ha, a été réalisé. Avec cette approche, les principaux facteurs limitant la production agricole ont été identifiés par enquête auprès des agriculteurs et certaines technologies adaptatives ont été développées avec l’engagement des scientifiques et des agriculteurs, et les avantages visibles de ces pratiques agronomiques ont été présentés dans des essais de démonstration sur le terrain, avec les agriculteurs leaders étant directement impliqués dans l’ensemble du processus, et donc, exposés à ces technologies avancées. Grâce à une communication intensive entre les petits exploitants, le personnel des CST et les chercheurs, des solutions hautement pertinentes spécifiques aux exploitations ont été développées grâce à une combinaison de l’expérience des agriculteurs et des connaissances scientifiques. La nature adaptative de cette approche était un élément clé pour l’apprentissage coopératif et la génération de nouvelles solutions prometteuses. Le rôle des agriculteurs leaders est essentiel pour la création d’innovation technologique et le transfert de connaissances à plus grande échelle.
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De plus, cette approche s’est avérée beaucoup plus rentable par rapport aux pratiques de vulgarisation précédentes qui étaient descendantes. Le nouveau modèle CST a eu tendance à encourager et faciliter l’apprentissage par les petits exploitants, les chercheurs et les agents de vulgarisation, et offre une alternative plus efficace au processus actuel de transfert de connaissances linéaire et unidirectionnel. En outre, le rôle des chercheurs et des agents de vulgarisation dans le modèle CST est passé du transfert de connaissances à la résolution de problèmes. Pour développer des technologies adaptatives et promouvoir l’adoption à plus grande échelle, les chercheurs doivent continuellement acquérir de nouvelles connaissances afin d’améliorer leurs compétences interdisciplinaires. Dans le cadre du modèle CST, les systèmes fragmentés de transfert de connaissances ont été regroupés en une force commune, visant à favoriser l’innovation technologique et le transfert de connaissances grâce à l’implication du gouvernement, des entreprises et des centres de connaissances.
Implications des CST pour l’intensification durable de l’agriculture en Afrique
Nous devons compter sur les petits exploitants pour transformer fondamentalement l’agriculture africaine vers une intensification durable. Les leçons de l’expérience de la Chine montrent que les coûts ressources-environnement de la production alimentaire sont très importants avec l’expansion des terres et la surutilisation d’engrais chimiques. L’approche efficace pour orienter l’agriculture vers une intensification durable en Afrique est d’augmenter le rendement en grains par unité de surface de terre plutôt que l’expansion des terres agricoles. Autonomiser les petits exploitants pour augmenter les rendements en grains en Afrique est le seul moyen d’augmenter la production alimentaire et d’atteindre l’autosuffisance alimentaire sur le continent.
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1. Engagement scientifique-agriculteur pour développer une technologie adaptative et innovante pour la production agricole durable
Placer l’autonomisation des petits exploitants comme priorité absolue s’est avéré être un facteur majeur dans la mise en œuvre réussie des CST en Chine. Une approche efficace est l’engagement scientifique-agriculteur dans le développement de solutions potentielles pour la production agricole durable. Grâce à la forte interaction entre les petits exploitants et les scientifiques, les partenaires peuvent plus facilement identifier les problèmes agronomiques dans la production agricole à travers des entretiens intensifs et des observations sur le terrain comme première étape pour que le scientifique propose une solution scientifique. Les solutions potentielles soutenues par les principes de la production agricole durable ont augmenté l’enthousiasme et l’engagement des petits exploitants dans la recherche lorsqu’elles sont présentées par les scientifiques. L’interaction qui s’est ensuivie entre les scientifiques et les petits exploitants a souvent stimulé l’innovation des petits exploitants. De cette façon, les exigences des petits exploitants et des scientifiques sont clairement définies, les petits exploitants étant principalement intéressés par une technologie simple et économisant la main-d’œuvre et un bénéfice économique élevé, tandis que les scientifiques sont intéressés par la maximisation des rendements des cultures et des bénéfices économiques avec un impact environnemental limité en augmentant l’efficacité d’utilisation des nutriments. À la fin, ces solutions potentielles ont été intégrées pour répondre aux exigences des petits exploitants et les solutions décidées de manière coopérative ont été développées en faisant un compromis entre les demandes des scientifiques et des petits exploitants. Grâce à un dialogue intensif avec les petits exploitants, les scientifiques ont construit des partenariats progressifs avec les petits exploitants et ont gagné leur confiance.
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Avec ce partenariat et cette confiance, les scientifiques ont pu discuter des problèmes ou des objectifs avec les petits exploitants de manière authentique, les petits exploitants s’engageant également simultanément dans la recherche scientifique et contribuant au développement de technologies adaptatives. Des essais sur le terrain sur la production agricole durable ont été menés dans les champs des petits exploitants pour améliorer la contextualisation des connaissances. Par exemple, afin de tester l’utilisation optimale de l’azote chimique pour une production agricole à haut rendement, deux traitements, l’utilisation optimale et l’utilisation de la pratique agricole de l’azote ont été comparés dans plusieurs parcelles agricoles des CST. Toutes les opérations sur le terrain ont été menées par les petits exploitants tandis que les scientifiques leur ont fourni un soutien technique et les ont formés sur les stades clés de croissance des cultures. Certains essais systématiques sur le terrain ont également été menés par les petits exploitants et les scientifiques en utilisant cette approche. Sur la base des résultats des essais systématiques sur le terrain, un ensemble de directives de terrain a été développé. Grâce à l’engagement scientifique-agriculteur dans la mise en place des essais sur le terrain, la reconnaissance des points de vue scientifiques a été étendue au-delà de la communauté académique, et avec la compréhension des points de vue des petits exploitants participant à la recherche scientifique, la frontière connaissance-action a commencé à se briser, conduisant à une augmentation de l’innovation des petits exploitants. Avec cette approche, les technologies et les pratiques ont été adaptées par les petits exploitants pour convenir aux conditions hautement localisées.
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Un grand nombre d’études ont été menées sur l’innovation technologique pour les petits exploitants. Par exemple, des données de crowdsourcing ont été utilisées pour effectuer une méta-analyse évaluant l’impact des pratiques agronomiques individuelles sur la production agricole et ont proposé le potentiel de l’approche pour les petits exploitants, mais leur application routinière n’était pas très efficace. L’inefficacité de cette approche était due au manque de participation des petits exploitants. Les systèmes de culture sont très hétérogènes en termes de type de sol, de modèle de plantation et de dotation en ressources, ce qui nécessite des technologies adaptatives adaptées au contexte de chaque système de culture. Malheureusement, les scientifiques produisaient fréquemment les connaissances avec une logique formelle et supposaient que les petits exploitants les appliqueraient automatiquement. Dans de tels cas, ils ne connaissent pas l’utilisation finale des connaissances créées et qui sont les utilisateurs finaux spécifiques et comment les rendre plus pratiques pour les décideurs. Les petits exploitants se préoccupent principalement de la rentabilité et de la facilité d’utilisation des pratiques agronomiques. De plus, les scientifiques ont tendance à produire des recommandations génériques qui contournent les processus de prise de décision établis, ce qui entraîne souvent une mauvaise compréhension de la science en dehors de la communauté académique et un faible intérêt des petits exploitants pour la recherche scientifique. La connaissance des meilleures pratiques localisées pour les agriculteurs avec des contraintes de ressources variables est l’une des principales contraintes limitant le taux d’adaptation des technologies recommandées. Par conséquent, la recherche participative et l’engagement scientifique-agriculteur sont des approches efficaces pour générer des connaissances orientées par la demande, et c’est un élément clé pour la mise en œuvre des CST. Dans les CST, le rôle des scientifiques va au-delà de leurs rôles normaux de simples créateurs de connaissances dans les institutions de recherche et académiques et s’étend à l’apprentissage mutuel et à la compréhension et à l’intégration systématique. Avec cette approche, les scientifiques et les agriculteurs ont co-créé des connaissances pour résoudre les problèmes agronomiques par des actions collaboratives.
2. Diffusion de la technologie en autonomisant les petits exploitants, en particulier les agriculteurs leaders
Le transfert de connaissances pour stimuler l’action des petits exploitants est une étape clé dans l’autonomisation des petits exploitants pour atteindre une intensification durable à plus grande échelle. Un grand nombre de modèles ont été utilisés pour diffuser les connaissances aux petits exploitants. Cependant, l’impact de ces travaux pilotes continue d’être débattu. Le transfert de connaissances est plus complexe que la génération de technologies, couvrant une gamme de parties prenantes telles que le gouvernement, les scientifiques et les décideurs politiques. Par conséquent, autonomiser les petits exploitants nécessiterait une relation de travail étroite entre toutes les parties prenantes. Dans les CST, des outils de sensibilisation selon l’approche ascendante ont été employés pour diffuser les technologies améliorées. Ainsi, le principe de départ de tous les outils est de renforcer la capacité des petits exploitants en utilisant une approche centrée sur l’agriculteur. Par exemple, les essais sur le terrain et les démonstrations sur le terrain sont menés par les scientifiques et les petits exploitants travaillant ensemble. Cela peut fournir une démonstration claire des technologies, et les opérateurs clés sont formés, notamment sur la reconnaissance des stades clés de croissance des cultures. De plus, des journées de terrain pour les agriculteurs sont organisées régulièrement pour partager et diffuser ces pratiques agronomiques.
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Plus important encore, le modèle CST s’appuie sur le transfert de connaissances d’agriculteur à agriculteur afin de favoriser l’adoption des technologies à plus grande échelle. Avec cette approche, les agriculteurs leaders sont mis en avant et deviennent des acteurs clés du transfert de connaissances dans les zones rurales. Dans chaque village, ces agriculteurs leaders sont des volontaires avec un fort désir d’adopter les technologies et bénéficient d’une formation intensive au sein des CST afin de renforcer leur maîtrise des technologies recommandées. Ils obtiennent également des connaissances grâce à leur implication dans les essais sur le terrain et les démonstrations. Comparés aux CEA, les agriculteurs leaders peuvent expliquer et comprendre clairement la technologie et former leurs voisins. En fait, comprendre et adopter les technologies dans leur propre champ est très important pour les agriculteurs leaders car il a été montré que les agriculteurs leaders étaient les plus susceptibles de recommander leurs propres adoptions et expériences des technologies aux autres agriculteurs. Avec ce nexus au niveau du village, un cycle a été développé qui a augmenté le nombre d’agriculteurs s’impliquant dans la recherche et promouvant la diffusion technologique à plus grande échelle. À travers le réseau d’agriculteurs leaders et autres, les effets clairs dans les démonstrations et essais sur le terrain augmentent la compréhension de plus d’agriculteurs.
3. Développement d’une plateforme ouverte pour attirer l’implication de ressources multiples
En plus d’une approche ascendante, une approche descendante a été employée par les CST pour relier les initiatives de base avec le système de vulgarisation gouvernemental et la chaîne d’approvisionnement. Pour effectuer efficacement le transfert de connaissances, les ressources du gouvernement et des entreprises ont été intégrées dans le modèle CST. Les CST deviennent une plateforme ouverte pour attirer l’implication de ressources multiples. Les gouvernements sont responsables de la publication de politiques et réglementations qui soutiennent et promeuvent l’innovation technologique. Par exemple, afin de stimuler l’enthousiasme des petits exploitants pour l’agriculture, des subventions couvrant les engrais, les machines et autres intrants sont fournies. Ils sont idéalement positionnés pour promouvoir l’éducation des agriculteurs qui peut aider à changer les attitudes et promouvoir l’adoption de nouvelles technologies. Parallèlement, des politiques pour encourager les petits exploitants à adopter des pratiques agronomiques durables sont également développées par les gouvernements. Cependant, les gouvernements ont une capacité limitée à développer l’innovation technologique, d’où le besoin d’une plateforme pour intégrer les ressources. Lorsque les ressources du gouvernement et des CST sont intégrées ensemble, les CST développent des technologies adaptatives qui les vérifient à l’échelle locale et les diffusent à grande échelle grâce au pouvoir du gouvernement. La diffusion des technologies a été réalisée par un processus systématique de caractérisation, de diagnostic, de reconception, de mise en œuvre, d’élargissement de l’adoption et d’évaluations, ainsi que d’implication des gouvernements, des entreprises et des centres de connaissances. Les CST fournissent généralement à l’industrie des engrais des opportunités de développement de produits et ces entreprises créent des engrais chimiques améliorés basés sur des formules évaluées dans les CST et augmentent leur part de marché et leurs profits de vente. Ainsi, de nouveaux partenariats ont été développés qui accélèrent le transfert de technologie et autonomisent les petits exploitants. Grâce à la collaboration avec les entreprises, les nouvelles technologies recommandées ont été rapidement intégrées dans les produits et les manuels techniques. Par exemple, afin de persuader les petits exploitants d’éviter la surutilisation d’engrais chimiques dans la production agricole, diverses formulations d’engrais chimiques ont été développées en collaboration avec les entreprises d’engrais. Grâce à cette approche, l’utilisation optimale d’engrais chimiques pour réduire les risques environnementaux a été étendue à une échelle beaucoup plus grande. Grâce à la coopération avec les entreprises, les technologies adaptatives et les produits sont plus facilement acceptés par les petits exploitants. En Afrique, la mise en œuvre efficace du modèle CST nécessite d’intégrer les ressources du gouvernement local, des entreprises et des centres de connaissances. Par exemple, le coût des engrais chimiques est 3 à 5 fois plus élevé qu’en Chine et dépasse la capacité des petits exploitants à se les permettre. Les engrais chimiques reconditionnés en petites quantités devraient être standardisés et encouragés par le gouvernement local. Des subventions réduisant les coûts des engrais chimiques devraient être fournies aux petits exploitants. De plus, des enquêtes sur la qualité des sols devraient être menées dans tout le district. Des taxes devraient être imposées aux propriétaires de terres de faible fertilité du sol en raison de la dégradation des terres. La combinaison d’une politique de commandement et contrôle et d’une politique basée sur les incitations devrait être mise en œuvre en même temps pour augmenter la production alimentaire en Afrique. En résumé, créer une plateforme ouverte pour les technologies d’innovation adaptatives pour la diffusion de la technologie autonomisant les petits exploitants et attirant plus de ressources de la communauté élargie sont la clé du succès des CST en Chine.
Conclusions
L’Afrique produit moins de 10 % de sa nourriture à partir de 64 % de la superficie mondiale de terres arables, tandis que la Chine produit 22 % de la nourriture avec moins de 9 % de la superficie mondiale de terres arables. Cela révèle un fort potentiel pour l’Afrique d’améliorer sa sécurité alimentaire, de renforcer son autosuffisance et de devenir un exportateur de denrées alimentaires. De l’analyse de certains efforts pilotes pour la transformation de l’agriculture en Afrique (par exemple, les essais mère-bébé), nous avons trouvé que le faible accès aux informations agronomiques par les petits exploitants et le manque de mécanismes de diffusion des connaissances sont des facteurs limitants majeurs. Les CST développés en Chine offrent quelques opportunités clés pour l’intensification agricole durable en Afrique. Celles-ci incluent (1) l’engagement scientifique-agriculteur pour développer une technologie adaptative et innovante pour la production agricole durable ; (2) la diffusion de la technologie en autonomisant efficacement les petits exploitants ; et (3) le développement d’une plateforme ouverte pour attirer l’implication de ressources multiples, plutôt que de s’appuyer sur un seul mécanisme. Cet article fournit une perspective sur le développement agricole durable en Afrique et les avantages potentiels du transfert du modèle CST en Afrique.
