Face à la dégradation des sols et aux perturbations pluviométriques dans les zones cotonnières du Bénin, des systèmes de culture agroécologiques basés sur l’absence de travail ou un travail du sol réduit, une couverture permanente du sol et des rotations culturales diversifiées sont proposés comme alternative à l’intensification agricole conventionnelle basée sur le labour et une faible diversification agricole. Ces systèmes augmentent la résilience et résolvent la baisse rapide des nutriments des sols. Cependant, leur performance peut être limitée par les conditions pédoclimatiques et le choix variétal inadapté. La thèse visait à analyser le fonctionnement agrophysiologique de 6 variétés de cotonnier (Ang956, Okp768, Tamcot_camde, Oultan, Guazuncho2, S188) et à modéliser leur interaction avec trois systèmes de culture agroécologiques. Ces systèmes étaient le système conventionnel avec enfouissement de la biomasse des plantes de couverture par le labour [Plough based Tillage with biomass Incorporation (PTI) en anglais]; agriculture de conservation avec strip tillage [Conservation Agriculture with Strip Tillage (CA_ST) en anglais], et agriculture de conservation sans labour [Conservation Agriculture with No Tillage (CA_NT) en anglais] en comparaison au système conventionnel [Plough based Tillage (PT) en anglais] dans les deux plus grandes zones de culture cotonnière au Bénin, le centre (Savalou) et le nord (Soaodou). La première partie de la thèse a évalué l'impact de ces systèmes sur les performances agronomiques des cultures de maïs et de coton en rotation de 2020 à 2023 ainsi que sur les propriétés physico-chimiques et les fonctions du sol via l’outil Biofunctool. Après 4 ans, les résultats montrent que le système labouré avec enfouissement d’un engrais vert est le plus favorable à Savalou, tandis que les deux systèmes en agriculture de conservation, sont plus adaptés à Soaodou, en raison des différences pédoclimatiques et de rotation des cultures entre ces sites. Après avoir calibré et évalué le modèle CROPGRO-cotton, la seconde partie de l'étude avait mis en évidence un ensemble de traits variétaux spécifiques des cultivars Okp768 et Tamcot_camde tels que la grosseur des graines, l'épaisseur des feuilles et une plus longue maturité qui sont adaptés à l’amélioration de rendement en coton graine dans les systèmes de culture agroécologiques. Les idéotypes créés sur la base de la combinaison de ces traits pourront garantir une bonne performance des cultivars dans les scénarios de changement climatique RCP 4.5 et RCP 8.5 à l'horizon 2050. Cette étude constitue une évaluation agroécologique approfondie des systèmes de culture dans le cadre d'un processus d'intensification agricole au Bénin. Elle démontre l'impact positif de ces systèmes en relation avec les conditions pédoclimatiques et les rotations culturales, ainsi que l'importance du choix variétal adapté à ces systèmes. Les résultats obtenus peuvent guider l'amélioration de la conception des systèmes de culture agroécologiques et servir d'indicateur pour intégrer ces caractéristiques variétales du cotonnier dans les futures activités de sélection variétale du programme d'amélioration du cotonnier au Bénin. |
In response to soil degradation and rainfall variability observed in the cotton-growing areas of Benin, agroecological cropping systems based on conservation agriculture are proposed as an alternative to conventional agricultural intensification based on deep ploughing and limited crop diversification. The former systems increase resilience and address the rapid decline in soil nutrients. However, their performance can be limited by pedoclimatic conditions and the use of unsuitable varieties. The aim of this thesis was to analyze the agronomic and physiological responses of 6 cotton varieties (Ang956, Okp768, Tamcot_camde, Oultan, Guazuncho2, S188) and to model their interaction with three agroecological cropping systems. There was the conventional system with cover crop biomass [Plough based Tillage with biomass Incorporation (PTI) ]; crop residue and cover crop mulching with Strip-Till [Conservation Agriculture with Strip Tillage (CA_ST)], and crop residue and cover crop mulching with No Till [Conservation Agriculture with No Tillage (CA_NT)] in comparison with the conventional system [Plough based Tillage and residue removal/incorporation (PT)] in the two largest cotton growing: central and northern Benin, respectively represented by Savalou and Soaodou. The first part of the thesis assessed the impact of these cropping systems on the agronomic performance of maize and cotton crops in rotation from 2020 to 2023, as well as on the physical and chemical soil properties and their underlying functions, using the Biofunctool® tool. After 4 years, the results show that the tilled system with green manure incorporation is the most favourable in Savalou, while the two conservation agriculture based systems, with minimum or no tillage performed better in Soaodou, due to differences between these sites in terms of soil properties, climate, and crop rotation. After calibrating and evaluating the CROPGRO-cotton model, the second part of the study highlighted a set of varietal traits specific to the Okp768 and Tamcot_camde cultivars, such as seed size, leaf thickness and late maturity, which promote seed cotton yield potential in agroecological cropping systems. The ideotypes created based on the combination of these traits guarantee optimal cultivar performance in the RCP 4.5 and RCP 8.5 climate change scenarios by 2050.This study depicts an in-depth agroecological evaluation of cropping systems as part of a sustainable agricultural intensification agenda in Benin. It demonstrates the positive impact of the agroecological systems in relation to the pedoclimatic conditions and crop rotations, as well as the importance of varietal selection adapted to these systems. The results obtained can guide the improvement of cropping system design and serve as an indicator for integrating these varietal characteristics into future cotton breeding programs. |