From the Field Approfondir : Comment les microbes du sol façonnent l’agriculture durable à Kisumu et Vihiga, au Kenya
En 2024, une étude menée par l’Alliance à Kisumu et Vihiga, au Kenya, a mis en évidence le rôle essentiel de la diversité microbienne des sols dans la restauration de la fertilité et l’élaboration de politiques fondées sur des données probantes en faveur d’une agriculture résiliente portée par les petit.e.s exploitant.e.s.
Loin d’être un sol inerte, la terre est un écosystème biologiquement actif, essentiel à la durabilité de l’agriculture. Une étude de référence réalisée en 2024 dans les comtés de Kisumu et Vihiga, au Kenya, par des scientifiques de l’Alliance de Bioversity International et du CIAT, de IITA, et KALRO, démontre que la diversité microbienne des sols est un moteur clé de systèmes agricoles résilients et productifs pour les petit.e.s exploitant.e.s.
Situés dans l’ouest du Kenya, les comtés de Kisumu et Vihiga sont majoritairement dominés par l’agriculture familiale. Mais ces territoires font face à des défis croissants : déclin de la fertilité des sols, aléas climatiques, augmentation des températures et appauvrissement en éléments nutritifs. Comprendre ce qui se passe sous la surface est littéralement la première étape pour inverser la tendance.
Un examen plus approfondi de l'étude
Dans le cadre de l’Initiative du CGIAR sur les Solutions Positives pour la Nature, des scientifiques ont collecté et analysé des échantillons de sol provenant de trois sites : Agoro East et Jimo East (exploitations regroupées à Kisumu) et Vigulu (exploitations familiales traditionnelles à Vihiga).
Les échantillons ont été testés pour leurs propriétés physiques, chimiques et biologiques, en utilisant des techniques métagénomiques avancées afin de révéler la diversité et les fonctions des microbes du sol.
Des experts analysent les sols au KALRO, Kibos, en amont de tests et d’analyses complémentaires. Crédit photo : Rachel Kibui
Un aperçu des résultats
Propriétés physiques et chimiques
- Les sols des trois sites étudiés allaient du loam sableux à l’argile, avec des sols plus stables et limoneux à Vigulu, ce qui est idéal pour une diversité de cultures.
- Le pH du sol variait considérablement : les sols légèrement acides de Vigulu (pH 5,4–7,0) favorisaient une meilleure absorption des nutriments, tandis que ceux d’Agoro East et de Jimo East étaient plus alcalins, ce qui peut limiter la disponibilité de certains nutriments.
- La teneur en carbone organique était la plus élevée à Vigulu (0,6 %–1,8 %), grâce à la diversification des cultures et aux pratiques biologiques. À Jimo East, des pics ponctuels (jusqu’à 3,1 %) ont été observés dans les zones forestières. Les sols d’Agoro East présentaient généralement de faibles niveaux de carbone, signe de dégradation à long terme.
Statut des nutriments
- L’azote (N) est fortement déficient à Agoro East et à Jimo East, principalement en raison de nombreuses années de pâturage ou de sous-utilisation. En revanche, Vigulu affichait des niveaux optimaux, favorisant une bonne croissance des cultures.
- Les niveaux de phosphore (P) variaient fortement, même à l’intérieur d’un même site. La fixation du P était fréquente, limitant sa disponibilité malgré des valeurs parfois élevées.
- Les niveaux de potassium (K) allaient de modérés à élevés sur l’ensemble des sites. Toutefois, des déséquilibres avec le calcium et le magnésium doivent être surveillés.
- Les micronutriments comme le cuivre et le bore étaient souvent faibles, tandis que le manganèse et l’aluminium étaient élevés, ce qui soulève des préoccupations en matière de toxicité dans les sols acides.
Révéler l’invisible : diversité microbienne des sols
La véritable innovation de cette étude réside dans son analyse biologique. Grâce au séquençage de l’ADN, les scientifiques ont identifié une riche mosaïque de bactéries et de champignons dans les sols, chacun jouant un rôle spécifique dans le fonctionnement du sol.
Bactéries
- Les principaux phylums dominants comprenaient Pseudomonadota, Actinomycetota et Planctomycetota.
- Les sols de Jimo East et de Vigulu étaient plus riches en bactéries fixatrices d’azote bénéfiques telles que Pseudomonas et Bradyrhizobium, essentielles pour réduire la dépendance aux engrais synthétiques.
- Agoro East, avec son historique de pâturage et de culture minimale, présentait une diversité bactérienne plus faible, dominée par des décomposeurs comme Streptomyces.
Champignons
- Les sols de tous les sites hébergeaient des champignons des phylums Ascomycota et Basidiomycota, connus pour décomposer la matière organique et produire des antibiotiques.
- Les sols de Vigulu, grâce à la diversité de l’utilisation des terres et à une teneur organique plus élevée, affichaient la plus grande diversité fongique, ce qui suggère une meilleure résilience de l’écosystème.
Enseignements fonctionnels : Que font ces microbes ?
L’analyse métagénomique n’a pas seulement identifié la présence des microbes, elle a également révélé leurs fonctions :
- Rhizobium est essentiel pour la fixation de l’azote, tandis que Pseudomonas joue un rôle clé dans la solubilisation du phosphore. Pour la décomposition de la matière organique et la production d’antibiotiques, Streptomyces, Penicillium et Aspergillus sont indispensables.
- Cela met en évidence une voie claire : renforcer la diversité microbienne des sols peut directement améliorer la productivité des cultures et réduire la dépendance aux intrants externes.
Vue d’un échantillon de sol prélevé sur le terrain à Kabudi, dans le comté de Kisumu. Crédit photo : Rachel Kibui
Échantillon de sol conditionné et prêt à l’analyse à Agoro East, dans le comté de Kisumu. Crédit photo : Rachel Kibui
Recommandations pour les les agriculteur.rice.s et les décideur.e.s politiques
L’étude propose une feuille de route convaincante pour l’action :
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Fertilisation adaptée – Mettre en œuvre une Gestion Intégrée de la Fertilisation (GIF) en combinant des intrants organiques et inorganiques pour corriger les carences spécifiques à chaque site.
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Soutenir la vie microbienne – Utiliser la rotation des cultures, les cultures de couverture et le compostage pour enrichir la diversité microbienne.
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Utiliser des microbes bénéfiques – Introduire des inoculants microbiens comme Rhizobium et Pseudomonas en tant que biofertilisants et agents de lutte biologique.
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Suivi dans le temps – Mettre en place un suivi à long terme de la santé des sols en utilisant des techniques avancées pour orienter une gestion durable des terres.
Une nouvelle ère de gestion des sols
Cette étude va au-delà d’une avancée scientifique : elle invite à repenser notre rapport au sol et sa gestion. À Kisumu et Vihiga, l’avenir de l’agriculture pourrait bien reposer sur la force des communautés microbiennes cachées sous nos pieds.
Avec des données concrètes et des outils favorables à la nature, les petit.e.s exploitant.e.s disposent désormais de meilleures ressources pour restaurer la vitalité de leurs terres. C’est un levier essentiel pour bâtir des systèmes alimentaires productifs, durables et résilients pour les générations futures.
Image de couverture :Le Dr Manoj Kaushal dirige une équipe de collecte d’échantillons de sol dans le comté de Kisumu. Crédit photo : Rachel Kibui
