Résumé
Les cultures associées céréale-légumineuse sont une pratique courante dans les régions tropicales. Une revue récente (Namatsheve et al., 2020) a mis en avant leur effet positif sur le rendement par rapport aux cultures pures en Afrique Sub-Saharienne. Une hypothèse est que les cultures associées pourraient augmenter et stabiliser les rendements ainsi qu'assurer une production minimale de légumineuse. Cela n'a cependant pas été vérifié sur de longues périodes climatiques et peu de références existent sur la manière d'optimiser ce système de culture. Les modèles sol-culture sont ainsi utiles pour répondre à ces questions, à condition qu'ils soient validés. L'hypothèse selon laquelle les cultures associées augmentent et stabilisent les rendements face à la variabilité interannuelle des précipitations a été testée avec le modèle STICS (Brisson et al., 2004, Beaudoin et al., 2023) en simulant des cultures associées céréale-légumineuse sur des sites contrastés en régions tropicales. Ce travail s'est appuyé sur des données expérimentales collectées au Mali, Sénégal, Burkina Faso et Brésil. Des cultures associées et des cultures pures de différentes combinaisons de légumineuses, pois Cajan et niébé, et de céréales, maïs, sorgho, mil, ont été comparées. Une fois calibré et vérifié sa pertinence, le modèle STICS a été utilisé pour effectuer des simulations sur vingt années historiques et explorer l'effet de la variabilité interannuelle du climat et de la fertilisation azotée sur la stabilité des rendements, en comparaison des cultures pures. La calibration du modèle a permis de simuler des rendements en grain cohérents avec les observations pour les cultures pures et en association, avec cependant une surestimation des rendements de légumineuses en association lorsque ceux-ci étaient très faibles en situation réelle. L'expérimentation virtuelle a montré que les cultures associées non fertilisées ne réduisaient pas de manière significative le rendement énergétique par rapport à la culture pure de céréales, mais avaient des rendements protéiques plus élevés dans les sites où les précipitations annuelles moyennes dépassaient 800 mm. L'association permettait également une plus grande stabilité des rendements en Afrique subsaharienne. Les bénéfices des cultures associées en termes de productivité et de stabilité des rendements seraient toutefois diminués par la fertilisation azotée. Ces résultats sont prometteurs quant à la capacité du modèle STICS à simuler les cultures associées mais appellent des efforts de calibration et d'amélioration de formalisme, qui seront testées avec une nouvelle version du modèle (Vézy et al., 2023).