Summary In the Sudanian zone of West Africa like in the Borgou region of Benin, agricultural and livestock systems face more and more difficulties linked to climatic changes, the decrease in soil fertility and the degradation of natural grasslands. This leads to a decrease in agricultural yields and feeding resources for livestock. On another hand, the socio-economical conditions of the small-holders dont allow them to invest in mineral fertilisers to remedy to soil fertility decrease. The introduction of ley pastures in crop rotations may be an affordable solution to increase available feeds for livestock and to improve soil fertility. The first part of this work reviews the potentialities of various local and exotic grasses and legumes which could be cultivated in the Borgou region. The choice of these species take into consideration the pedo-climatic conditions of the region, their aptitude for production, their nutritive value and their contribution to soil fertility. In the second and third parts of the thesis, the results of experimental 3-year ley pastures using 4 grasses (Panicum maximum Jacq cv. C1, Andropogon gayanus Kunth with broad leaves, A. gayanus with narrow limbs and Pennisetum purpureum Schumach.) and 6 légumineuses (Aeschynomene histrix Poir, Stylosanthes fruticosa (Retz.) Alson, Centrosema pubescens Benth., Mucuna pruriens (L.) DC. var. utilis Wall. Ex Wight) Baker ex Burck, Cajanus cajan (L.) Millsp. and Leucaena leucocephala (Lam.) De Wit) and exploited without any supply in mineral fertilisers are described concerning their yields and nutritive values. The grasses productions varied between 2 200 and 4 600 forage units (UF, in French unites fourragères)/ha/year and between 170 and 450 kg digestible crude protein/ha/year according to species and years (P<0.05). The forage legumes produced between 1 400 and 4 800 kg dry matter (DM)/ha/year according to species and years (P<0.05) with crude protein contents ranging from 16 to 27 %. Except Na and Zn, the combination of these two forage groups can satisfy the ruminant needs in macro and micro-minerals. The fourth part of the manuscript presents a soil-fertility balance under the different ley pastures after 3 years of exploitation. At the end of this study, it appears that in the experimental conditions (cut-and-carry system without fertilisers) Andropogon gayanus with broad leaves and the ligneous legume species Cajanus cajan and Leucaena leucocephala ensure the highest DM yields and are the less exhausting for soil fertility due to deeper root systems enabling to bring up to the surface mineral elements from deep layers / Résumé Dans la région soudanienne de lAfrique de lOuest comme dans le Borgou au Bénin, les systèmes de production agricole et délevage connaissent de plus en plus de difficultés liées aux aléas climatiques, à lappauvrissement rapide des sols et à la dégradation des végétations naturelles. Il en résulte une baisse des rendements agricoles et des ressources alimentaires pour le bétail. Par ailleurs, les conditions socio-économiques des producteurs limitent leurs possibilités dachat d'engrais en vue de remédier à la baisse de fertilité des sols. Dans ce contexte lintroduction de jachères fourragères dans les rotations culturales constitue une solution pour augmenter les disponibilités alimentaires destinées au bétail et enrichir le sol. La première partie de ce travail présente un inventaire de graminées et de légumineuses locales ou exotiques qui peuvent être implantées dans le Borgou. Le choix de ces espèces tient compte des conditions pédo-climatiques de la région, de leur aptitude à la production, de leur valeur alimentaire et de leur contribution à la fertilité des sols. Dans les deuxième et troisième parties de la thèse, les résultats de jachères expérimentales de trois ans comprenant 4 graminées (Panicum maximum Jacq var. C1, Andropogon gayanus Kunth à larges feuilles, A. gayanus à fines feuilles et Pennisetum purpureum Schumach.) et 6 légumineuses (Aeschynomene histrix Poir, Stylosanthes fruticosa (Retz.) Alson, Centrosema pubescens Benth., Mucuna pruriens (L.) DC. var. utilis Wall. Ex Wight) Baker ex Burck, Cajanus cajan (L.) Millsp. et Leucaena leucocephala (Lam.) De Wit) et exploitées sans apports de fumure minérale sont décrits en ce qui concerne leurs rendements et leurs valeurs alimentaires. Les productions des graminées ont varié entre 2 200 et 4 600 unités fourragères/ha/an et 170 à 450 kg de protéines brutes digestibles/ha/an selon les espèces et les années (P<0,05). Les légumineuses ont produit entre 1 400 et 4 800 kg de matière sèche/ha/an selon les espèces et les années (P<0,05), avec des teneurs en protéines variant entre 16 et 27 %. A lexception du Na et du Zn, lutilisation combinée des fourrages de ces espèces peut satisfaire les besoins en minéraux et oligo-éléments des ruminants. La quatrième partie du manuscrit présente un bilan de fertilité des sols sous ces différentes cultures après 3 années de jachère. Au terme de cette étude, il apparaît que dans les conditions expérimentales (affouragement en vert sans fumure minérale) la graminée Andropogon gayanus à larges feuilles et les légumineuses arbustives Cajanus cajan et Leucaena leucocephala sont les plus productives et les moins épuisantes pour le sol, eu égard à leur enracinement profond, capable de ramener des éléments minéraux en surface.

Lagriculture et lélevage occupent plus de 80% de la population des zones semi-arides de lAfrique de lOuest. Ces populations en tirent lessentiel de leur alimentation et de leurs revenus. Lun des problèmes de cette agriculture est la pauvreté des sols. Dans les pays comme le Niger où prédominent les agroécosystèmes culture- élevage, le rôle du bétail dans le recyclage de la matière organique et des éléments minéraux azote, phosphore et potassium peut constituer un atout pour laugmentation de la production agricole et animale et assurer une sécurité alimentaire durable. Les bilans et flux de ces matières organiques et éléments minéraux ont été utilisés comme indicateurs détat qui caractérisent la durabilité des systèmes de production. Cette recherche porte sur lévaluation de ces flux et bilans organiques et minéraux aux échelles de l'exploitation agricole et du terroir dans le sud-ouest du Niger et la mise au point d'un indicateur de risque d'épuisement de la fertilité des terres des exploitations. L'étude porte sur trois terroirs agropastoraux de cette région couvrant une superficie de 500 km2 et sur un échantillon de 461 exploitations agropastorales. Les trois terroirs diffèrent essentiellement par leur pression agricole sur les terres, et par l'importance de l'élevage. Dans ces systèmes mixtes culture-élevage, la dualité de l'organisation spatiale qui les caractérise avec une gestion des cultures à l'échelle parcellaire centralisée à l'échelle de l'exploitation agricole et une gestion de l'élevage liée aux ressources pastorales communautaires de tout le terroir, fait que les modèles classiques de gestion sont confrontés à cette intégration d'échelles. Deux modèles ont été donc été utilisés pour lévaluation des flux et bilans partiels de N, P, K à des échelles différentes, celle de lexploitation agricole et celle des occupations de sol à léchelle du terroir. NUTMON, un modèle existant, est utilisé dans la détermination des flux à léchelle de lexploitation et de ses composants. La modélisation spatiale des flux à laide des systèmes dinformation géographique est opérée par articulation de NUTMON avec loutil NUTPAST développé dans cette thèse. Cet outil développé avec les systèmes d'information géographique prend en compte la dynamique spatio-temporelle de la végétation et du cheptel pour lévaluation de lingestion et de lexcrétion animale à léchelle de l'ensemble des occupations au sein d'un terroir. Un indicateur de risque intégré d'épuisement de la fertilité des terres a été conçu par exploitation à partir de variables de viabilité biophysiques relatives à l'utilisation de l'espace communautaire et de variables socio-économiques en lien avec la propriété des terres et du cheptel. Les bilans partiels obtenus à l'échelle du terroir montrent globalement un équilibre entre les flux de gestion agricoles et de l'élevage à l'échelle des terres des exploitations, avec des valeurs de N,P,K moyens respectifs de 0.3 ± 0.6, 1.2 ±0.2, 0.9 ± 0.5 kg/ha.Ce bilan fait ressortir une grande disparité entre les exploitations qui montrent un bilan fortement positif chez les propriétaires de bétail et négatif chez les villageois ayant très peu de bétail. Les indicateurs de risque, basés sur les facteurs de pression sur les terres, les dotations en terres et bétail par habitant, laissent apparaître qu'en dépit d'une faible intensification par la fumure, la pression agricole sur les terres combinée à la faible dotation des exploitations agricoles en bétail est un facteur de risque d'épuisement relatif de la fertilité des sols très élevé à l'échelle des villages. Ce qui peut compromettre la durabilité de l'agriculture dans ces régions. Les problèmes d'utilisation des ressources communautaires au profit des seuls propriétaires de bétail posent le problème en termes de politique foncière dans ces agroécosystèmes. Avec la pression agricole actuelle, un autre mode d'intensification agricole est à rechercher avec une politique foncière d'accès aux ressources équitable.