Délivré par L’Ecole supérieure en Agronomie-Montpellier SupAgro Préparée au sein de l’école doctorale SIBAGHE Et de l’unité de recherche UMR SYSTEM Spécialité : Fonctionnement et conduite des systèmes de cultures tropicaux et méditerranéens. Présentée par ROZA CHENOUNE Quels leviers pour promouvoir la production et la consommation du riz en Sierra Léone ? De la caractérisation à la simulation de la performance des ménages rizicoles. Soutenue le 19/11/2014 devant le jury composé de M. Marco ACUTIS, Professeur, Université de Milan Rapporteur Mme Karine DANIEL, Enseignant Chercheur, INRA, Nantes Rapporteur M. Sergio GOMEZ Y PALOMA, Docteur, JRC Examinateur M. Jacques WERY, Professeur, SupAgro Examinateur M. Alain CAPILLON, Professeur, SupAgro Directeur de thèse M. Hatem BELHOUCHETTE, Enseignant Chercheur, IAMM Co-encadrant 1 Délivré par L’Ecole supérieure en Agronomie-Montpellier SupAgro Préparée au sein de l’école doctorale SIBAGHE Et de l’unité de recherche UMR SYSTEM Spécialité : Fonctionnement et conduite des systèmes de cultures tropicaux et méditerranéens. Présentée par ROZA CHENOUNE Quels leviers pour promouvoir la production et la consommation du riz en Sierra Léone ? De la caractérisation à la simulation de la performance des ménages rizicoles. Soutenue le 19/11/2014 devant le jury composé de M. Marco ACUTIS, Professeur, Université de Milan Rapporteur Mme Karine DANIEL, Enseignant Chercheur, INRA, Nantes Rapporteur M. Sergio GOMEZ Y PALOMA, Docteur, JRC Examinateur M. Jacques WERY, Professeur, SupAgro Examinateur M. Alain CAPILLON, Professeur, SupAgro Directeur de thèse M. Hatem BELHOUCHETTE, Enseignant Chercheur, IAMM Co-encadrant 2 Merci Tout d’abord, un grand Merci aux personnes qui ont cru en moi et qui m’ont permis d’arriver au bout de cette thèse de doctorat. Je tiens à exprimer mes plus vifs remerciements à Alain CAPILLON, professeur en Agronomie (SupAgro Montpellier), qui fut pour moi un directeur de thèse exemplaire, pour ses conseils, disponibilité, sa patience, son esprit scientifique, et compétence m’ont beaucoup appris. J'ai beaucoup apprécié de travailler à vos côtés tant sur le plan scientifique que sur le plan humain. C’était une expérience très riche pour moi d’avoir eu la chance de partager des débats et de me faire partager son expérience. Merci beaucoup Alain ! J’exprime tous mes remerciements à Hatem BELHOUCHETTE, enseignent chercheur à l’IAMM qui a co-encadré cette thèse de doctorat de très près. Merci pour avoir accepté de m’accompagner pendant cette thèse en tant que tuteur pédagogique, de ta confiance et de m’avoir permis de découvrir la Sierra Léone avant la propagation du virus Ebola ! Merci pour tes précieux conseils quant à l’avancée scientifique de ce travail. Merci pour ta patience, ton soutien, ta grande générosité et le temps que tu as consacré à ce travail, et sans qui cette thèse n'aurait jamais vu le jour. Je le remercie très sincèrement. J’adresse toute ma gratitude aux rapporteurs : Karine DANIEL enseignante chercheur à l’université d’Angers et Marco ACUTIS enseignant chercheur à l’université d’Italie, qui ont accepté de juger se travail, et de m’apporter leurs expériences dans le domaine. Merci d’avoir accepté d’évaluer cette thèse et d’avoir contribué aux discussions. Mes sincères remerciements et ma gratitude vont à Sergio gomez y paloma pour avoir accepté de juger ce travail et d’en présider le jury de soutenance. Merci à jacques WERY professeur en agronomique Montpellier SupAgro qui a accepté de juger ce travail en tant qu'examinateur. Je lui adresse mes sentiments les plus respectueux. Je ne pourrai pas continuer mes remerciement sans cité Guillermo FLICHMAN, enseignant émérite à l’IAMM-CIHEAM qui a participé de près à la réalisation de ce travail. Merci Guillermo pour tés disponibilités, ton soutien, ta bonne humeur et surtout ton côté humain ! Un très grand merci à Myriam ADAM, Pablo TITTONEL et Anthony WITHBREAD pour leurs collaborations, relecture et disponibilités. Merci pour vos conseils, j’espère que nous travaillerons un jour ensembles ! 3 Je remercie également Thomas ALLEN, pour sa collaboration dans cette thèse, ses conseils, et sa disponibilité. Qu’ils trouvent ici ma profonde reconnaissance. Je dois beaucoup à ma famille, merci à mes parents, frères, sœur et beau-frère, pour leur contribution, leur soutien, leur encouragement et surtout leur patience ; et voilà un autre docteur dans la famille ! Merci à Nailoula qui m’a fait beaucoup rire durant cette aventure. Je remercie tous le personnel de l‘IAMM en particulier Martine Padilla responsable de la plateforme doctorale, pour m’avoir accueilli dans le laboratoire de recherche LAMES et m’a permis de travailler dans de bonnes conditions. Un très grand merci Mme ABDELHAKIM Tahani & Mr LE GRUSSE Philipe, enseignant chercheur à l’IAMM pour leur grande sympathie. D’autres aides m’ont été précieuses, je pense aux services informatiques particulièrement à Mapie, Cécile, Dominique et Raphaël. Merci à vous de m’avoir consacré du temps, votre bonne humeur et surtout de m’avoir débloquée techniquement. Je remercie toutes les personnes formidables que j’ai rencontrées par le biais de l’IAMM- CIHEAM. Merci pour cette richesse méditerranéenne. Je pense particulièrement à mes collègues : Issam, Ledina, Adolpho, Edward et Guillaume. De manière générale, je remercie mes autres collègues de bureau à savoir : Imen kellou, Imen titouche, Imen souissi, Ouassila, Lamia, Karima, Rym, Guilia, Loubna, Meriem hammouda, Meriem trabelsi, Oussama, Rachid, Valter et Paolo. Mes vifs remerciements vont également aux trios, Saida, Amel et Meriem pour leur soutien, sympathie, encouragement et surtout les bons moments que nous avons passés malgré nos différences ! Cette aventure a été agrémentée par des moments très agréables partagés avec ma chère Radia DAHMANI-ACHOUR, Hakim ACHOUR, Mehdi et Raouf qui ont partagés cette aventure avec moi malgré la distance. Merci Radia pour ta disponibilité et le temps que tu m’as consacré durent cette aventure. Un très grand merci tout particulier aux enseignants de l’Ecole National Agronomique d’Alger (ENSA) qui ont contribué à ma formation. Je pense particulièrement aux enseignants du département de phythotechnique- production et amélioration végétale: Mr Bélarbi, Mr et 4 Mme Amirouche, Mr Reguig, Mr et Mme khelifi, Mme Yekhlef, Mr Abdelgherfi, Mr Ounane. Enfin, j'adresse mes plus sincères remerciements à tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué à la réalisation de cette thèse de doctorat. Une autre aventure qui commence ! 5 Sommaire Résumé ..................................................................................................................................... 11 Introduction générale ................................................................................................................ 15 Chapitre I : Contexte et problématique de l’étude ................................................................... 19 1. Contexte de l’étude ............................................................................................................... 19 2. Le secteur agricole ............................................................................................................... 20 3. Les ménages agricoles à Bombali ........................................................................................ 23 4. Problématique ....................................................................................................................... 30 Chapter 2 .................................................................................................................................. 36 Assessing the diversity of smallholder rice farms production strategies in Sierra Leone ........ 36 Summary .................................................................................................................................. 36 1. Introduction ....................................................................................................................... 37 2. Materials and Methods ...................................................................................................... 38 2.1 Description of the study area ............................................................................................. 38 2.2 Database ............................................................................................................................ 39 2.3 Levels of analysis and methods for assessing rice growing systems in Bombali ............. 41 3. Results ............................................................................................................................... 43 3.1 Description of cropping cycles for rice and oil palm ......................................................... 43 3.2 Comparative performance of rice per ecosystem .............................................................. 44 3.3 Comparative analysis by type and class of farm .............................................................. 45 3.3.1 General description of the types of farms surveyed ....................................................... 45 3.3.2 Typology: classes of farm .............................................................................................. 45 4. Discussion ......................................................................................................................... 61 5. Conclusion ......................................................................................................................... 64 Chapter 3 .................................................................................................................................. 65 Finding pathways out of poverty: The case of oil palm as a cash crop enabling the intensification of subsistence rice based farming systems in Sierra Leone. ............................ 65 1. Introduction ....................................................................................................................... 66 2. Materials and methods ...................................................................................................... 67 2.1. Conceptual framework ...................................................................................................... 67 2.2. Case study: rice-growing households in Sierra Leone ...................................................... 70 3. Results ............................................................................................................................... 75 3.1. Stage 1: “target production vs. consumption” relationship. .............................................. 75 3.2. Stage 2: Farm typology: household categories and production strategy ........................... 76 3.3. Stage 3: Analysis of the performance and efficiency of the farm categories .................... 79 4. Discussion ......................................................................................................................... 84 5. Conclusion ......................................................................................................................... 87 Chapter 4 .................................................................................................................................. 90 A household model to assess consumption-production-resources nexus in West Africa: The rice based farming systems in Sierra Leone. ............................................................................ 90 1. Introduction ....................................................................................................................... 91 2. The conceptual model ....................................................................................................... 93 3. Empirical application ........................................................................................................ 99 3.1 The case study area ............................................................................................................ 99 3.2 Choice of representative rice farming households ........................................................... 100 3.3 Farm type data specification............................................................................................ 103 4. Model calibration ............................................................................................................ 105 5. Scenario and indicator specification ............................................................................... 105 6. Results ............................................................................................................................. 107 6 7. Scenario analysis ............................................................................................................. 110 8. General discussion .......................................................................................................... 114 9. Conclusion ....................................................................................................................... 117 Chapitre 5 : Discussion générale ............................................................................................ 118 1. Résumé des principaux résultats obtenus. ...................................................................... 118 2. Intensification des systèmes rizicoles ............................................................................. 124 3. Retour sur les choix de production .................................................................................. 128 Annexe_1 : Structure de la base de données .......................................................................... 143 Annexe_2 : les grandes étapes de l’itinéraire technique à Bombali. ...................................... 149 Annexe_3 : Modèle bio économique (Household model)..................................................... 152 Annexe_4 : Politique agricole et rurale en Sierra Leone ....................................................... 153 Annexe_5: Résultats des scénarios ........................................................................................ 158 7 Liste des figures Figure 1 : Carte de la consommation de riz par kg/capita et par an (OCDE, 2011). ............... 15 Figure 2 : Carte des principaux bassins de production de riz (OCDE, 2011). ......................... 16 Figure 3 : Carte de la Sierra Leone .......................................................................................... 19 Figure 4 : Carte économique de la Sierra Leone. Le jaune au niveau de la carte représente les zones où le riz est (ou peut-être) cultivé................................................................................... 21 Figure 5 : Evolution des productions des principales cultures entre 1980 et 2006. ................. 22 Figure 6 : Situation géographique du district de Bombali au nord de la Sierra Leone ............ 23 Figure 7 : Augmentation des surfaces cultivées au détriment des forêts. ................................ 29 Figure 8: Démarche générale de la thèse ................................................................................. 35 Figure 9: Location of Sierra Leone and the Bombali district (www.d-maps.com) .................. 39 Figure 10: Work schedules by type of crop system (rice and oil palm) and by ecosystem. (a) Upland rice; (b) Lowland rice and (c) Oil palms. .................................................................... 44 Figure 11: Median, maximum and minimum values, first quartile, third quartile and mean (values in brackets) for upland and lowland ecosystems for the following variables: yield, surface area and total labour. These variables were calculated from surveys and concern 126 rice fields .................................................................................................................................. 45 Figure 12a: Distribution of farms surveyed (n=81) by classes of farms as a function of PC1 and PC2 .................................................................................................................................... 48 Figure 13: Total surface area, standard deviation (value in brackets) and proportion of the surface area in upland rice, lowland rice and oil palm per class of farm. Class 1 (high rice yields), Class 2 (fairly high rice yields), Class 3 (fairly low rice yields) and Class 4 (low rice yields). ...................................................................................................................................... 50 Figure 14: Average distance and standard deviation from household to farm by class of farm. Class 1 (high rice yields), Class 2 (fairly high rice yields), Class 3 (fairly low rice yields) and Class 4 (low rice yields). .......................................................................................................... 51 Figure 15: Average distance and standard deviation from household to farm by type of farm. Class 1 (high rice yields), Class 2 (fairly high rice yields), Class 3 (fairly low rice yields) and Class 4 (low rice yields). Averages and mean deviations are calculated on the basis of the 81 farms surveyed. ........................................................................................................................ 51 Figure 16: Total labour, standard deviation relative to total labour and proportions (%) of family labour per class of farm relative to the total amount of labour. This analysis was made on the basis of the 81 farms surveyed. Class 1 (high rice yields), Class 2 (fairly high rice yields), Class 3 (fairly low rice yields) and Class 4 (low rice yields). ..................................... 52 Figure 17: Proportions of male and female labour relative to total labour by task and class of farm. This analysis was made on the basis of the 81 farms surveyed. Class 1 (high rice yields), Class 2 (fairly high rice yields), Class 3 (fairly low rice yields) and Class 4 (low rice yields). .................................................................................................................................................. 53 Figure 18: Average rice yields per farm and per ecosystem (uplands and lowlands) and per farm as a function of seeding density. Average rice yield per farm is calculated as the weighted average for the surface area of rice grown for both ecosystems (upland and lowland). ................................................................................................................................... 56 Figure 19: Seeding density as a function of the quantity of seed stored per class. .................. 57 Figure 20: Average family size (number of family members) and standard deviation per class of farm as a function of the proportion (as a percentage of total production) of the quantities consumed, sold and stored. ...................................................................................................... 57 Figure 21: Quantity of rice stored as seed as a function of family size for farms not cultivating oil palms ................................................................................................................................... 58 8 Figure 22: Quantity of rice stored per farm as a function of the proportion of surface area allocated to oil palms per farm ................................................................................................. 58 Figure 23: Performance rice tray depending on the length of fallow. Farms are surrounded farms rice and palm oil pan (Rice_U_palm) in low yield (class 3.4) ....................................... 59 Figure 24: Quantity of Labour depending on the sowing fallow periods. Farms are surrounded farms rice tray and oil palm (Rice_U_palm) in low yield (class 3.4) ...................................... 59 Figure 25: Seeding based on the length of fallow. Farms are surrounded farms rice and palm oil (Rice_U_palm) in low yield (class 3.4). ............................................................................ 60 Figure 26: Criteria influencing the decisions of smallholder rice farms in Bombali ............... 63 Figure 27: Phases in explaining and analysing the performance and efficiency levels of rice- growing systems. ...................................................................................................................... 70 Figure 28: Correlation between farm-level rice production and overall consumption per family. This correlation is shown in three ways: y1: farms growing oil palm, y2: all farms regardless of enterprise, and y3: farms growing no oil palm. .................................................. 76 Figure 29: Variation of the median, maximum and minimum values, first quartile and third quartile for yield, seeding density and total labour for the four categories of farms (C1, C2, C3, C4). .................................................................................................................................... 80 Figure 30: The total labour and seeding density for the surveyed farms (n= 81) according to the farm size. The solid bar indicates the standard deviation of the average value for each category of farm. ...................................................................................................................... 82 Figure 31 : box plots for fallow duration, rice consumption by member of family, seeding density and labour amount for the categories C1 and C2 dominated by the upland ecosystem. .................................................................................................................................................. 83 Figure 32 : Average and standard deviation of rice yield per farm (n = 81 farms) according to seed density and total labour efficiencies. The hatched lines indicate hypothetical limits for different zones of rice efficiencies (yield per seeding density and yield per the amount of labour) and rice yield. ............................................................................................................... 84 Figure 33 : Efficiency of total labour (rice yield to total labour) and seed density (rice yield to seed density) according to the share of lowland rice on the farm. C1, C2, C3, C4 represent the averages per farm category....................................................................................................... 87 Figure 34: Levels of performance and efficiency in a traditional rice-growing household in West Africa (adapted from Tittonell, 2013). ............................................................................ 89 Figure 35: Conceptual representation of the structure and material flows of the consumption- production-resources relationship of the rice farming households in West Africa. ................. 95 Figure 36: variation of calorie number and monetary value on the self-consumption by subsidization oil palm subsidization level for the 4 household types. ................................... 112 Figure 37 : variation of the consumption amount of different food products by oil palm subsidization level for the Upland farm type................................................................ 113 extensive Figure 38 : Variation of rice consumption (a) and total calorie (b) for the 4 farm types, Guinea (average national values), Liberia (average national values) and the targets set by the Sierra Leone Government for the National Agricultural Strategy (2010-2030) and the FAO organization. ........................................................................................................................... 115 Figure 39 : Répartition mensuelle des principales tâches agricoles pour un ménage rizicole au Nord de la Sierra Leone. La courbe de pluie est une moyenne calculée sur la période 1979- 1990. (élaboration personnelle) .............................................................................................. 128 9 Liste des tableaux Tableau 1 : Production de riz entre 1997 et 2009 en Sierra Leone .......................................... 22 Tableau 2 : Importation de riz en Sierra Leone (Mt), 2006-2008 ............................................ 23 Tableau 3 : Niveau de vulnérabilité de la population au nord de la Sierra Leone ................... 24 Tableau 4 : Rendement moyen des principales cultures en Sierra Leone (Gomez y Paloma S., Acs S., Saravia Matus S., Lakoh A., Baudouin M., Hites G., Sammeth F., 2012). ................. 26 Table 5: Description of the variables used for this study, from Questionnaires A, B and C. The data were collected from farmers in Bombali between March and November 2009. They concern only the 81 farms chosen for the study. Yield is the only variable to have been calculated (total production per hectare) instead of being obtained directly from surveys in the field ........................................................................................................................................... 40 Tableau 6: Number of rice farms and number of rice fields per ecosystem (upland or lowland) and per farm for 126 rice fields on the 81 farms selected and surveyed within the study ....... 42 Table 7: Average yield, seeding density, duration of fallow period, total labour and number of farms per class. Farms were classified on the basis of a PCA and HAC from a sample of 81 farms surveyed in Bombali. The total in the table gives the total number of farms and the weighted average and standard deviation corresponding to the weighted average and standard deviation by area of the following variables: average yield, seeding density, length of fallow period and total labour .............................................................................................................. 47 Tableau 8: Correlation values (R²) between yield and the amount of labour by ecosystem, task and type (family, hired, women, men). These values are expressed by class of yield: high rice yields (class 1), Fairly high rice yield (class 2), Fairly low rice yield (class 3) et Low rice yield (class 4) ........................................................................................................................... 54 Tableau 9 : Description of farm type and ecosystem type (upland, lowlands) from the sample of 81 farms identified and surveyed. ........................................................................................ 71 Tableau 10 : Description of the data collected from 81 farms in Bombali between March and November 2009. ....................................................................................................................... 73 Tableau 11: Variables for farms clustering according to structural factors, factors of production and factors of consumption. These variables concern 81 farms survived in the Bombali region. ........................................................................................................................ 75 Tableau 12 : Absolute values of the loadings of the classification variables with respect to the 5 principal components ............................................................................................................ 77 Tableau 13 : Typical households according to rice production per farm and the determinants of farm structure and the inputs used based on PCA. (n= number of farms per category) ...... 79 Table 14 : farm types by considering structural, production and consumption criteria. The table is adapted from (Chenoune et al., 2014) ........................................................................ 103 Table 15 : Observed (OBS) vs. simulated (SIM): crop pattern, production, total labour, consumption and total calories per activity and farm type. The estimated risk-aversion coefficients are 0.8, 1.5, 0.4 and 0.7 respectively for Upland , Upland intensive extensive Lowland , and Lowland households, “dif” indicates the difference in percentage extensive intensive between simulated and observed values. The grey values indicate a difference of more than 20%. ........................................................................................................................................ 109 Table 16 : comparison of socio-economic, consumption, total calorie and crop pattern for the three scenarios (Sseeds, Sop, Srice) in comparison to the baseline scenario (Sbaseline). ..... 114 10