From the Field Renforcer la résilience climatique des systèmes de production de haricots en dépit de l'augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes
Des chercheur.e.s de l’Alliance de Bioversity International et du CIAT, en collaboration avec le KALRO, renforcent la résilience climatique de la production de haricots à travers le Kenya grâce au projet BIOBELIEF, lancé pour faire face aux impacts des phénomènes météorologiques extrêmes émergents sur la sécurité alimentaire.
Le changement climatique n'est plus une menace lointaine - il est là, remodelant les systèmes agricoles à travers le monde. L'un des impacts les plus critiques du changement climatique est l'imprévisibilité des précipitations et les sécheresses prolongées, qui menacent la sécurité alimentaire, en particulier en Afrique subsaharienne où des millions de personnes dépendent de l'agriculture pluviale. Parmi les cultures les plus touchées par le stress de la sécheresse figure le haricot commun (Phaseolus vulgaris L.) : un aliment de base pour de nombreux ménages et une source abordable de protéines, de fer et de fibres alimentaires.
Les haricots communs sont très sensibles au stress hydrique, et leurs rendements peuvent diminuer considérablement lorsque la sécheresse survient à des stades de croissance clés...,a noté Boaz Waswa, le responsable du projet BIOBELIEF.
C’est dans ce contexte qu’intervient le projet BIOBELIEF, qui s’attaque directement à ces défis en développant et en testant la tolérance à la sécheresse de variétés de haricots biofortifiés.
BIOBELIEF (BIOfortification of common Bean to promote heaLthy dIEt and Food security in a context of climatic variation) est un projet financé dans le cadre du programme ERA-NET de cofinancement sur les systèmes alimentaires et le climat (FOSC) (Home – M-ERA.NET). Il s’agit d’un projet collaboratif impliquant des partenaires du Kenya, de l’Italie et de l’Afrique du Sud.
La composante kényane est financée par le National Research Fund (NRF) Kenya du ministère de l’Éducation, des Sciences et de la Technologie du Kenya, et est dirigée par l’Alliance de Bioversity International et du CIAT, en collaboration avec la Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO).
Pourquoi les haricots et pourquoi maintenant ?
Les haricots sont parfois appelés la "viande du pauvre", non pas parce qu'ils sont inférieurs, mais parce qu'ils offrent une nutrition abordable et de haute qualité. Ils sont riches en protéines, en fer, en zinc et en fibres alimentaires, ce qui en fait un aliment idéal pour lutter contre la malnutrition. Toutefois, le potentiel de cette culture est limité par sa sensibilité au stress hydrique.
Au niveau mondial, 60 % des haricots sont cultivés dans des régions sujettes à la sécheresse et, au Kenya, l'irrégularité des précipitations entraîne souvent des pertes de rendement massives pour les agriculteurs. Ces pertes n'affectent pas seulement la sécurité alimentaire des ménages, mais aussi l'ensemble de la chaîne de valeur des haricots, des agriculteurs aux négociants, en passant par les transformateurs et les consommateurs.
Le projet BIOBELIEF cherche à briser ce cycle en identifiant des variétés de haricots capables de résister au stress de la sécheresse tout en conservant une qualité nutritionnelle élevée. En particulier, le projet teste des variétés de haricots biofortifiés avec une teneur en fer accrue et une réduction des facteurs antinutritionnels, garantissant à la fois la résilience et de meilleurs résultats en matière de santé.
Comprendre le stress hydrique chez les haricots
La recherche reconnaît que le stress de la sécheresse affecte les haricots différemment selon le stade de croissance. Pour en tenir compte, les expériences simulent le stress hydrique à trois stades clés :
- Stade végétatif (WV) - Ce premier stade correspond à la croissance des feuilles et des tiges de la plante. L'introduction d'un stress à ce stade ralentit la croissance de la plante, réduit la surface foliaire et diminue la capacité de photosynthèse. La plante s'en trouve affaiblie, ce qui limite sa capacité à supporter un développement ultérieur. Les pertes de rendement à ce stade peuvent atteindre 30 à 40 %, car les plantes ne parviennent pas à établir une biomasse suffisante pour assurer la floraison et la formation de gousses.
- Stade de floraison (WF) - C'est le moment où la plante commence à se reproduire. Le stress hydrique pendant la floraison est particulièrement dévastateur. Les fleurs peuvent avorter, ce qui entraîne une réduction de la formation des gousses. La pollinisation et la fécondation sont également entravées par la sécheresse. Les pertes de rendement à ce stade peuvent atteindre 60 à 70 %, ce qui en fait le stade le plus critique pour la gestion de l'eau.
- Stade de formation des gousses (WP) - A ce stade, les gousses se remplissent de graines. Le stress hydrique se traduit par des gousses plus petites, moins de graines par gousse et des grains ratatinés. Le poids des graines diminue considérablement, ce qui affecte à la fois la quantité et la qualité de la récolte. Les pertes à ce stade se situent entre 40 et 50 %, ce qui réduit directement le revenu des agriculteurs et les céréales disponibles sur les marchés.
Ces réductions se répercutent en cascade sur la chaîne de valeur des haricots : les agriculteurs perdent des revenus, les négociants sont confrontés à des pénuries, les transformateurs sont confrontés à des approvisionnements incohérents et les consommateurs paient des prix plus élevés pour des haricots de moindre qualité.
Les essais expérimentaux
Pour étudier et relever ces défis, les essais du projet BIOBELIEF sont menés sur trois sites : la serre de l’Alliance de Bioversity International et du CIAT à Nairobi, le centre KALRO-AMR de Katumani et l’Institut de recherche horticole (HRI) de KALRO à Kandara. Le projet est mis en œuvre dans le cadre du Programme national de recherche sur le haricot du KALRO et s’aligne sur les objectifs du Pan African Bean Research Alliance (PABRA).
Les essais combinent des dispositifs en serre et en plein champ afin de simuler la sécheresse aux stades végétatif, de floraison et de formation des gousses. Au total, 18 variétés sont étudiées, incluant des lignées kényanes telles que Nyota, Angaza, Faida et Waithera, ainsi que des lignées internationales provenant d’Italie (Meccano) et d’Afrique du Sud (PAN 148). Des lignées témoins et des lignées biofortifiées à faible teneur en phytate (lpa1-1, lpa2, lpa3) font également partie de l’étude.
Installation expérimentale dans une serre à KALRO Kandara.
Collecte de données et indices
Pour assurer la robustesse de la recherche, divers paramètres sont mesurés pour déterminer les caractéristiques multiples et les effets du stress hydrique à différents stades : Humidité du sol, caractéristiques de croissance (jours de germination, floraison, flétrissement des feuilles) et caractéristiques de rendement (nombre de gousses, nombre de graines par gousse, poids de 100 graines, rendement en grains) et biomasse (biomasse des racines et des pousses).
En utilisant les données collectées, le projet dérivera des indices pour informer de l'impact du stress de la sécheresse et aider à identifier les variétés qui maintiennent une performance stable sous les fluctuations de la pluviométrie.
L'équipe de recherche de CIAT et de KALRO à la serre de CIAT.
Formation des étudiants à la collecte de données dans le cadre de l'essai KALRO Kandara.
Soutien institutionnel et collaboration
Le projet a reçu un fort appui institutionnel. Lors de la visite à Katumani, l’équipe a échangé avec le Dr Patrick Ketiem, directeur du centre AMRI-Katumani, qui a assuré un soutien total en matière de logistique, d’opérations sur le terrain et de collaboration technique. Un tel appui du leadership est essentiel pour permettre au projet de passer des parcelles expérimentales aux systèmes agricoles réels.
Le projet a également favorisé les visites croisées entre centres et les échanges entre chercheur.e.s, renforçant la collaboration et le partage de connaissances dans les domaines de la collecte de données, des protocoles et de l’harmonisation des paramètres entre les sites. Cela garantit la cohérence et la comparabilité des résultats, consolidant ainsi l’intégrité scientifique du projet.
Les essais ont également servi de laboratoires d’apprentissage pour des étudiant.e.s de diverses institutions effectuant leur stage ou leur formation en agronomie et en sélection variétale.
Le projet BIOBELIEF illustre parfaitement comment une recherche collaborative et multipartite peut relever les défis agricoles urgents auxquels le secteur fait face.
Wincaster Makoani expliquant les essais de sélection de haricots tolérants à la sécheresse au Dr Thuo Mathenge, président du conseil d’administration du KALRO, au Dr Patrick Ketiem, directeur du centre AMRI-Katumani, ainsi qu’à des investisseur.euse.s privé.e.s au centre KALRO de Katumani.
Impacts plus larges sur la chaîne de valeur du haricot
Les implications de cette recherche vont au-delà de l'exploitation agricole. Le projet vise à stabiliser les revenus des agriculteurs en réduisant la variabilité des rendements, offrant ainsi des revenus plus fiables aux ménages des petits exploitants. Il vise également à renforcer les chaînes d'approvisionnement du marché, en veillant à ce que les transformateurs et les négociants disposent d'un approvisionnement régulier et fiable en haricots. Dans le même temps, l'initiative renforce la sécurité nutritionnelle en promouvant des haricots riches en fer qui permettent de lutter contre la faim cachée parmi les populations vulnérables. En outre, elle renforce la résilience climatique des petits exploitants agricoles, en leur donnant la capacité de s'adapter à des conditions météorologiques de plus en plus imprévisibles.
Les perspectives d'avenir
L'équipe de recherche générera des données permettant d'identifier les lignées de haricots les plus tolérantes à la sécheresse et les plus riches en nutriments. Ces variétés seront ensuite mises à l'échelle pour être adoptées dans les exploitations agricoles par le biais d'essais participatifs et d'une diffusion via les vastes réseaux d'agriculteurs de PABRA. Par essence, BIOBELIEF n'est pas seulement une question de science - il s'agit de garantir les moyens de subsistance, d'améliorer la nutrition et de préparer les systèmes agricoles de l'Afrique à un climat changeant.
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