Changement climatique

Changement climatique

 

 

 

L’Afrique est l’une des régions du monde les plus durement touchées par les variations climatiques et l’incidence croissante de sécheresses et d’inondations qui en résulte. Les chercheurs d'AfricaRice et leurs partenaires ont accordé une attention considérable au changement climatique et à ses effets sur le secteur du riz en Afrique.

 

Les travaux de recherche ont porté sur la mise au point de variétés, de modèles et de pratiques intelligents face au climat pour surmonter les effets directs du changement climatique, tels que la hausse des températures et leurs conséquences, notamment les sécheresses et les inondations, afin d'accroître la productivité du riz et d'assurer une production durable.

 

Variétés intelligentes face au climat

Des variétés de riz suffisamment robustes pour bien résister à des périodes de sécheresse ou d'inondations réduiraient considérablement le risque pour les producteurs de riz.

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• Variétés ARICA : Les variétés de riz avancées pour l'Afrique (ARICA) constituent une nouvelle génération de variétés de riz performantes. Elles sont développées pour les écosystèmes de plateau, des bas-fonds irrigués et pluviaux.

 

Outre un potentiel de rendement élevé, une qualité de grain acceptable et des résistances aux principales maladies telles que le flétrissement bactérien, la pyriculariose, et le virus de la panachure jaune (RYMV), les tolérances aux stress abiotiques, par exemple, la sécheresse pour le riz de plateau, la sécheresse et les inondations pour le riz de bas-fonds pluvial, sont introduites dans de nouvelles variétés.

 

• Variétés à haut rendement et tolérantes aux stress : La sélection pour la tolérance aux stress abiotiques est une option importante pour aider les agriculteurs à produire plus de nourriture malgré le changement climatique. Certains stress, tels que les inondations, la sécheresse, le froid et la salinité des sols, devraient devenir plus fréquents et plus intenses avec le changement climatique.

 

Entre 2014 et 2019, grâce au projet STRASA (« Riz tolérant aux stress pour l’Afrique et l’Asie du Sud »), 82 variétés à rendement élevé et tolérantes aux stress ont été homologuées dans 16 pays africains. Des QTL associés à la tolérance aux stress tels que la sécheresse, la germination anaérobie, la salinité, la toxicité ferreuse et le froid ont été identifiés.

 

• Développement de variétés tolérantes aux inondations : Des lignées presque isogéniques portant le gène Sub1 (tolérance à l’inondation) ont été développées à l'aide de la sélection assistée par marqueur des variétés populaires, WITA 4 et NERICA-L 19. Celles-ci ont été homologuées au Nigéria en 2017, sous les noms FARO 66 et FARO 67, respectivement.

 

Ces deux variétés produisent un rendement supérieur de 6 à 29% en conditions de non-submersion par rapport à leurs parents récurrents, mais si elles sont immergées pendant une semaine ou deux, elles peuvent produire 10 à 80 fois plus que leurs parents récurrents.

 

• Développement des variétés de riz tolérantes au sel : Les problèmes de salinité devraient devenir de plus en plus importants à cause du changement climatique. AfricaRice a travaillé sur l'introgression du gène Saltol, qui confère la tolérance au sel, à un cultivar populaire, le ‘Rassi’.

 

Quelque 16 lignées introgressées (IL) Saltol ont été identifiées et ont présenté une perte de rendement de 3 à 26% sous stress salin par rapport aux témoins non stressés. La Guinée a homologué trois de ces variétés (nommées Mamya, Tonsekerin et Toureya) pour la riziculture de bas-fond affectée par la salinité.

 

• Sélection pour la tolérance à la chaleur : Avec le chauffage global, la température élevée est un stress abiotique de plus en plus important, en particulier dans le Sahel. Oryza glaberrima est considéré comme tolérant à la chaleur pendant la phase de reproduction car il fleurit tôt le matin et évite ainsi le stress thermique. AfricaRice a identifié un ensemble de 15 accessions de O. glaberrima, qui constituent des donneurs prometteurs pouvant être utilisés dans la sélection du riz pour la tolérance à la chaleur.

 

• Sélection pour la tolérance au froid : Dans les zones d'altitude d'Afrique orientale et australe (ESA), le stress dû au froid est une contrainte importante pour la production du riz. De même, dans le Sahel, le froid saisonnier affecte les efforts de double culture dans les zones irriguées. Pour relever ce défi, 15 variétés tolérantes au froid pour l'ESA ont été développées, évaluées et diffusées dans les régions touchées par le stress dû aux basses températures a travers le groupe d’action sur la sélection du riz.

 

• Changement climatique sur la résistance du riz aux maladies: Dans le cadre du projet « Atténuer l'impact du changement climatique sur la résistance aux maladies du riz en Afrique de l'Est » (MICCORDEA), la distribution et la gravité de deux maladies du riz, le flétrissement bactérien et la pyriculariose au Rwanda, en Tanzanie et en Ouganda ont été cartographiées pour établir des données de base en vue de mesurer les changements des profils pathologiques sous l'influence du changement climatique et découvrir les gènes de résistance (outils de résistance au climat) afin de mieux cibler les efforts de sélection du riz.

 

Modèles / cartes climatiques

• Modèle de simulation des cultures ORYZA2000 pour l’Afrique : ORYZA_S mis au point par AfricaRice dans les années 1990 a permis une analyse régionale du risque climatique pour la riziculture irriguée dans le Sahel et une zonation des régions présentant un potentiel de double culture. Une version améliorée, ORZYA2000, a été lancée en 2001 par l’IRRI.

 

AfricaRice a mis au point une nouvelle sous-version d’ORYZA2000 qui constitue un puissant outil d’analyse pour l’évaluation de l’impact des changements climatiques et l’optimisation du calendrier cultural en Afrique.

https://models.pps.wur.nl/oryza2000-rice-crop-growth-simulation-model

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211912415000036

https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0118114

 

• Modèle simple de simulation de la stérilité induite par la chaleur chez le riz en fonction du temps de floraison et du refroidissement par transpiration : un nouveau modèle simple permettant de prédire le refroidissement par transpiration en fonction de l'humidité relative et de la température de l'air a été mis au point par AfricaRice pour simuler la stérilité induite par la chaleur chez le riz.

https://models.pps.wur.nl/simple-model-simulating-heat-induced-sterility-rice-function-flowering-time-and-transpirational

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378429013003912

 

• Construction du calendrier cultural (CCC) : la CCC est un outil basé sur Excel développé par AfricaRice, qui peut aider les chercheurs et les agents de vulgarisation à étudier les options d'intensification et à optimiser le calendrier cultural des systèmes à base riz irrigué.

https://models.pps.wur.nl/cropping-calendar-construction-ccc-model

 

• Modèle de prévision de la sécheresse : AfricaRice a évalué les facteurs prédictifs de la sécheresse dans les systèmes de production de riz dans les bas-fonds au Burkina Faso, au Mali et au Nigeria, ainsi que les facteurs ayant une incidence sur les mesures d’atténuation prises par les agriculteurs.

 

Parmi les 21 prédicteurs candidats de sécheresse, l’indice annuel moyen standard d’évapotranspiration des précipitations (SPEI), un indice de sécheresse intégrant un bilan hydrique complet) et la durée de la disponibilité des nappes phréatiques étaient le mieux corrélés à la sécheresse dans les systèmes à base riz des bas-fonds.

https://www.mdpi.com/2071-1050/11/1/79

 

• Cartographie des stress abiotiques du riz : AfricaRice a élaboré des cartes pour contribuer au ciblage des variétés de riz tolérantes aux stress abiotiques. Des cartes pour quatre stress abiotiques (sécheresse, froid, toxicité ferreuse et salinité) ont été préparées. Toutes les cartes et les tableaux connexes générés sont disponibles au public.

https://dataverse.harvard.edu/dataverse/AfricaRice?q=Abiotic+stress+maps+for+rice+(STRASA)

 

• Atlas mondial de l'écart de rendement et de la productivité de l'eau (GYGA) : il fournit des estimations fiables du potentiel de production agricole inexploité sur les terres agricoles existantes, sur la base du climat actuel et des ressources en terres et en eau disponibles. AfricaRice a contribué à l’estimation des écarts de rendement du riz au Burkina Faso, en Côte d’Ivoire, au Ghana, à Madagascar, au Mali, au Niger, au Nigeria, au Rwanda, au Sénégal, en Tanzanie, en Ouganda et en Zambie.

http://www.yieldgap.org/

 

• RiceAtlas : il s’agit d’une base de données spatiale des calendriers et de la production rizicole mondiale. Elle comprend des données sur les dates de semis et de récolte du riz par campagne et des estimations de la production mensuelle pour tous les pays producteurs de riz. AfricaRice et ses partenaires nationaux fournissent une connaissance approfondie de ces informations en Afrique.

https://www.nature.com/articles/sdata201774

 

Pratiques et outils agronomiques climato-intelligents

• Smart-valleys : avec le risque accru de sécheresse dans de nombreuses régions d'Afrique du fait du changement climatique, des bas-fonds bien gérés peuvent contribuer à la sécurité alimentaire grâce à l'amélioration de la productivité des systèmes à base riz. ‘Smart-valleys’ est une approche participative, climato-intelligente et peu coûteuse, qui vise à aménager les bas-fonds pour des systèmes à base riz.

 

En moyenne, l'adoption de l'approche Smart-valleys a permis aux producteurs du Bénin et du Togo d'augmenter leurs rendements de 0,92 t / ha (0,88 t / ha pour les femmes) et leur revenu net de 267 USD / ha (198 USD / ha pour les femmes). L’approche a été validée avec succès au Burkina Faso, au Liberia et en Sierra Leone.

 

• Application mobile RiceAdvice : AfricaRice a développé l'application RiceAdvice pour fournir aux agriculteurs des conseils personnalisés sur les pratiques de gestion du riz en Afrique à l’aide de smartphones et de tablettes. RiceAdvice a été testé dans 13 pays africains et a touché plus de 60 000 riziculteurs. Les bénéficiaires potentiels devraient être au moins 3 millions de ménages en Afrique. L'utilisation de cet outil augmente le rendement de 0,5-1 t / ha et la rentabilité de 200 USD par ha et par campagne.

 

• Alternance de l’humidification et de l’assèchement (AWD) : d'après des expériences, permettant d'économiser l'eau, réalisées dans les périmètres rizicoles irrigués dans la vallée du fleuve Sénégal, AfricaRice a constaté qu'avec l’AWD, il était possible de réaliser d'importantes économies d'eau destinée à l’irrigation et d’obtenir de faibles pertes de rendement dans le Sahel : des économies de l’eau destinée à l’irrigation de 22 à 39 % sont possibles pour le riz avec une perte de rendement nulle ou faible, tout en maintenant une productivité élevée de l’eau. La technologie est actuellement à l'essai au Burkina Faso et en Côte d'Ivoire.

https://www.mdpi.com/2073-4441/10/6/711

 

• Indicateurs de la performance et standards de la Plateforme rizicole durable (SRP) : AfricaRice collabore avec la Plateforme rizicole durable (SRP), qui a mis au point la première norme mondiale en matière de durabilité de la riziculture et des indicateurs d’impact, afin d’encourager les petits exploitants à adopter les meilleures pratiques durables et climato-intelligentes. AfricaRice a contribué à la révision de ces outils, qui a été lancée en janvier 2019.

http://www.sustainablerice.org/

 

Technologie post-récolte écologique

• Fourneau à balles de riz : l'utilisation innovante des balles et de la paille au lieu de les brûler fournira des opportunités commerciales locales et des sources de revenus supplémentaires aux agriculteurs, tout en atténuant les effets du changement climatique. Un modèle GEM amélioré comprenant un fourneau écologique a présenté des économies de 100 % sur le bois de chauffe en utilisant la balle de riz, un combustible gratuit et abondant dans les zones de production de riz en Afrique.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0960148119302976