Évaluation ex ante de l’irrigation de complément dans un contexte sahélien : couplage d’un modèle biophysique à un modèle économique d’exploitation agricole
Water storage; Innovation adoption; Bioeconomic model; Subsidies; Credit; Burkina Faso; Stockage d’eau; Adoption de l’innovation; Modèle bioéconomique; Subvention; Crédit
Abstract :
[en] Ex ante evaluation of supplemental irrigation in a Sahelian context: coupling biophysical and economic models
Description of the subject. In Sahelian countries, irregular spatial and temporal rainfall distribution remains a threat for rainfed agriculture despite the use of a wide range of techniques for soil conservation.
Objectives. To analyze several irrigation strategies for rainfed crops and to assess the likely economic incentives to support the adoption of supplemental irrigation from farm ponds in response to dry spells.
Method. The supplemental irrigation strategies and economic incentives were analyzed using an applied bio-economic model in a typical farm.
Results. The simulations showed that supplemental irrigation from small individual ponds would increase farmers’ income compared to the situation without irrigation. Maize, sorghum and millet production under supplemental irrigation in a dry year would increase expected income by 26.49% (133,030 CFA francs equivalent to 202.80 euros) compared to the situation without irrigation. Simulations with incentives to promote supplemental irrigation focused on four subsidy modalities and the introduction of a credit system for agricultural households.
Conclusions. Of the incentives studied, the food-for-work subsidy to mobilize labor for basin building seems particularly suitable for scaling-up supplemental irrigation. [fr] Description du sujet. Dans les pays sahéliens, la répartition spatio-temporelle hautement variable des précipitations demeure une menace pour l’agriculture pluviale, malgré le grand nombre de techniques diffusées pour la conservation des eaux et des sols.
Objectifs. Analyser plusieurs stratégies d’irrigation des cultures pluviales et évaluer l’impact probable des mesures économiques incitatives en vue de faciliter l’adoption de l’irrigation de complément à partir des petits bassins individuels de collecte des eaux de ruissellement face aux poches de sècheresse.
Méthode. Les stratégies possibles d’irrigation de complément et les simulations des mesures économiques incitatives ont été analysées à partir d’un modèle bio-économique appliqué à une exploitation agricole type.
Résultats. Les simulations montrent que l’irrigation de complément permet d’accroitre le revenu espéré des agriculteurs, comparativement à la situation sans irrigation. La culture du maïs, du sorgho et du mil sous l’irrigation de complément en année sèche augmente le revenu espéré de 26,49 % (133 030 francs CFA, équivalent à 202,80 euros) comparativement à la situation sans irrigation. Les simulations visant à promouvoir l’irrigation de complément à partir des petits bassins individuels sont axées sur quatre modalités de subventions et un système d’octroi de crédit aux ménages agricoles.
Conclusions. Parmi les mesures incitatives, la subvention sous forme de travail contre nourriture pour mobiliser la main-d’œuvre en vue de construire les bassins semble particulièrement adaptée pour la mise à l’échelle de la pratique de l’irrigation de complément à partir des petits bassins individuels.
Dogot, Thomas ; Université de Liège - ULiège > Agronomie, Bio-ingénierie et Chimie (AgroBioChem) > Modélisation et développement
Language :
French
Title :
Évaluation ex ante de l’irrigation de complément dans un contexte sahélien : couplage d’un modèle biophysique à un modèle économique d’exploitation agricole
Publication date :
2019
Journal title :
Biotechnologie, Agronomie, Société et Environnement
ISSN :
1370-6233
eISSN :
1780-4507
Publisher :
Presses Agronomiques de Gembloux, Gembloux, Belgium
Adekalu K.O. et al., 2009. Runoff water harvesting for dry spell mitigation for cowpea in the savannah belt of Nigeria. Agric. Water Manage., 96(11), 1502-1508.
Agali A. et al., 2013. Évolution des risques agroclimatiques associés aux tendances récentes du régime pluviométrique en Afrique de l’Ouest soudano-sahélienne. Sécheresse, 24, 282-293.
Araya A. & Stroosnijder L., 2011. Assessing drought risk and irrigation need in northern Ethiopia. Agric. For. Meteorol., 151(4), 425-436.
Barbier B. et al., 2009. Human vulnerability to climate variability in the Sahel: farmers’ adaptation strategies in Northern Burkina Faso. Environ. Manage., 43, 790-803.
Beaudoin N. et al., 2008. Evaluation of the soil crop model STICS over 8 years against the “on farm” database of Bruyères catchment. Eur. J. Agron., 29(1), 46-57.
Bellocchi G., Rivington M., Donatelli M. & Matthews K., 2009. Validation of biophysical models: issues and methodologies. Sustainable Agric., 2, 577-603.
Bernoulli D., 1738. Specimen Theoriae Novae de Mensura Sortis. Comentarii Academiae Scientiarum Imperialis Petropolitariae. Trad. Sommer L., 1954. Exposition of a new theory on the measurement of risk . Econometrica, 22, 23-36.
Bharati L. et al., 2008. Integration of economic and hydrologic models: exploring conjunctive irrigation water use strategies in the Volta Basin. Agric. Water Manage., 95(8), 925-936.
Botoni E. & Eij C., 2009. La transformation silencieuse de l’environnement et des systèmes de production au Sahel: impacts des investissements publics et privés dans la gestion des ressources naturelles. Ouagadougou: CILSS.
Brisson N. et al., 2002. Effects of drought stress on growth and yield of barley. Agronomie, 22, 69-92.
Carsky R.J., Ndikawa R., Singh L. & Rao M.R., 1995. Response of dry season sorghum to supplemental irrigation and fertilizer N and P on vertisols in northern Cameroon. Agric. Water Manage., 28(1), 1-8.
CILSS (Comité Permanent Inter-États de Lutte contre la Sécheresse dans le Sahel), 2001a. Les aptitudes agricoles et pastorales des sols dans les pays du CILSS. Ouagadougou: CILSS.
CILSS (Comité Permanent Inter-États de Lutte contre la Sécheresse dans le Sahel), 2001b. Le contexte de la vulnérabilité structurelle par système de production dans les pays du CILSS. Alerte Précoce et Prévision des Productions Agricoles (AP3A). Ouagadougou:CILSS.
Dembele Y. & Some L., 1991. Propriétés hydrodynamiques des principaux types de sol du Burkina Faso. In: Sivakumar M.V.K., Wallace J.S., Renard C. & Giroux C., eds. Proceedings of the international workshop Soil water balance in the Sudano-Sahelian zone, 18-23 February 1991, Niamey, Niger. Wallingford, UK: International Association of Hydrological Sciences, 217-228.
Dumont B. et al., 2012. Simulation de la croissance du blé à l’aide de modèles écophysiologiques: synthèse bibliographique des méthodes, potentialités et limitations. Biotechnol. Agron. Soc. Environ., 16(3), 382-392.
Fox P. & Rockström J., 2000. Water-harvesting for supplementary irrigation of cereal crops to overcome intra-seasonal dry-spells in the Sahel. Phys. Chem. Earth Part B, 25(3), 289-296.
Fox P. & Rockström J., 2003. Supplemental irrigation for dry-spell mitigation of rainfed agriculture in the Sahel. Agric. Water Manage., 61(1), 29-50.
Freund R.J., 1956. The introduction of risk into a programming model. Econometrica, 24, 253-263.
Friedman M. & Savage J.L., 1948. The utility analysis of choices involving risk. J. Political Economy, 56(4), 279-304.
Hazell P. & Norton R., 1986. Mathematical programming for economic analysis in agriculture. New York, NY, USA: Macmillan.
He X.F., Cao H. & Li F.M., 2007. Econometric analysis of the determinants of adoption of rainwater harvesting and supplementary irrigation technology (RHSIT) in the semiarid Loess Plateau of China. Agric. Water Manage., 89(3), 243-250.
Holden S., Benin S., Pender J. & Shiferaw B., 2003. Tree planting for poverty reduction in less-favoured areas of the Ethiopian highlands. Small-Scale For. Econ. Manage. Policy, 2(1), 63-80.
Hountondji Y., Sokpon N. & Nicolas J., 2009. Ongoing desertification processes in the Sahelian belt of West Africa: an evidence from the rain-use efficiency. In: Röder A. & Hill J., eds. Recent advances in remote sensing and geoinformation processing for land degradation assessment. London: Taylor Francis Group, 173-186.
Ingram K.T., Roncoli M.C. & Kirshen P.H., 2002. Opportunities and constraints for farmers of west Africa to use seasonal precipitation forecasts with Burkina Faso as a case study. Agric. Syst., 74(3), 331-349.
INERA, 1998. Fiches techniques du sorgho et mil. Ouagadougou: INERA.
INERA, 2007. Fiche technique du maïs. Ouagadougou: INERA.
INSD (Institut National de la Statistique et de la Démographie), 2009. Annuaires statistiques. Ouagadougou: INSD.
Kaboré P.D., Bertelsen M. & Lowenberg-Deboer J., 1993. Économie de la construction des cordons pierreux sur le sorgho et le mil au Burkina Faso. Ouagadougou: INERA.
Kar G., Verma H.N. & Singh R., 2006. Effects of winter crop and supplemental irrigation on crop yield, water use efficiency and profitability in rainfed rice based cropping system of eastern India. Agric. Water Manage., 79(3), 280-292.
Lamb P.J., 1982. Persistence of subsaharan drought. Nature, 299, 46-48.
MAH (Ministère de l’Agriculture, de l’Hydraulique et des Ressources halieutiques), 2012. Résultats définitifs de la campagne agricole et de la situation alimentaire et nutritionnelle 2011/2012. Ouagadougou: MAH.
Marchal J., 1986. Vingt ans de lutte antiérosive au nord du Burkina Faso. Cah. Orstom Sér. Pédol., XXII(2), 173-180.
MASA (Ministère de l’Agriculture et de la Sécurité Alimentaire), 2014. Annuaire des statistiques agricoles. Ouagadougou.
Mounirou L.A. et al., 2012. Measuring runoff by plots at different scales: understanding and analysing the sources of variation. C.R. Geosci., 344(9), 441-448.
Nash J.E. & Sutcliffe V.J., 1970. River flow forecasting through conceptual models part I. A discussion of principles. J. Hydrol., 10(3), 282-290.
Ngigi S.N. et al., 2005. Agro-hydrological evaluation of on-farm rainwater storage systems for supplemental irrigation in Laikipia district, Kenya. Agric. Water Manage., 73(1), 21-41.
Nicholson S., 2005. On the question of the “recovery” of the rains in the West African Sahel. J. Arid Environ., 63(3), 615-641.
Nkonya E. et al., 2011. Climate risk management through sustainable land management in Sub-Saharan Africa (sustainable solutions for ending hunger and poverty). Washington, DC: IFPRI.
Oettli P., Sultan B., Baron C. & Vrac M., 2011. Are regional climate models relevant for crop yield prediction in West Africa? Environ. Res. Lett., 6(1), 14008.
Ouédraogo M., Dembelé Y. & Somé L., 2010. Perceptions et stratégies d’adaptation aux changements des précipitations: cas des paysans du Burkina Faso. Sécheresse, 21(2), 87-96.
Oweis T. & Hachum A., 2009. Optimizing supplemental irrigation: tradeoffs between profitability and sustainability. Agric. Water Manage., 96(3), 511-516.
Pannell J.D., Malcolm B. & Kingwell S.R., 2000. Are we risking too much? Perspectives on risk in farm modelling. Agric. Econ., 23(1), 69-78.
Reynaud A., 2008. Adaptation à court et à long terme de l’agriculture au risque de sécheresse: une approche par couplage de modèles biophysiques et économiques. Rev. Etudes Agric. Environ., 90(2), 121-154.
Roncoli C., 2006. Ethnographic and participatory approaches to research on farmers’responses to climate predictions. Clim. Res., 33, 81-99.
Roncoli C., Ingram K. & Kirshen P., 2001. The costs and risks of coping with drought: livelihood impacts and farmers’ responses in Burkina Faso. Clim. Res., 19, 119-132.
Roose E., Kabore V. & Guenat C., 1993. Le zaï. Fonctionnement, limites et amélioration d’une pratique traditionnelle africaine de réhabilitation de la végétation et de la productivité des terres dégradées en région soudano-sahélienne (Burkina Faso). Cah. Orstom, Sér. Pédol., 28(2), 159-173.
Roudier P. et al., 2014. The role of climate forecasts in smallholder agriculture: lessons from participatory research in two communities in Senegal. Clim. Risk Manage., 2, 42-55.
Roy D., Panda S.N. & Panigrahi B., 2009. Water balance simulation model for optimal sizing of on-farm reservoir in rainfed farming system. Comput. Electron. Agric., 65(1), 114-124.
Rykiel E.J., 1996. Testing ecological models: the meaning of validation. Ecol. Modell., 90(3), 229-244.
Simmons R.L. & Pomareda C., 1975. Equilibrium quantity and timing of Mexican vegetable exports. Am. J. Agric. Econ., 57, 472-479.
Smith M., 1992. CROPWAT, a computer program for irrigation planning and management. Irrigation and Drainage. Roma: FAO.
SP/CONEDD, 2007. Programme d’action national d’adaptation à la variabilité et aux changements climatiques (PANA du Burkina Faso). Ouagadougou: Ministère de l’Environnement et du Cadre de Vie.
Sultan B. et al., 2008. Les impacts agronomiques du climat en Afrique de l’Ouest: une illustration des problèmes majeurs. Sécheresse, 19(1), 29-37.
Von Neumann J. & Morgenstern O., 1947. Theory of games and economic behavior. Princeton, NJ, USA: Princeton University Press.
Wilhite D.A. & Glantz M.H., 1985. Understanding the drought phenomenon: the role of definitions. Water Int., 10(3), 111-120.
Zongo B. et al., 2015. Farmers’ practices and willingness to adopt supplemental irrigation in Burkina Faso. Int. J. Food Agric. Econ., 3(1), 101-117.
Zongo B. et al., 2016. Farmers’ perception and willingness to pay for climate information in Burkina Faso. J. Agric. Sci., 8(1), 175-187.
Zorom M., Barbier B., Mertz O. & Servat E., 2013. Diversification and adaptation strategies to climate variability: a farm typology for the Sahel. Agric. Syst., 116, 7-15.
