Organic matter (OM) is a multi-purpose tool in West African smallholder mixed-farming systems, but its supply has been decreasing for several decades. To assess the viability of a mixed-farming system of south Senegal, carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P; available in soil and noted POD) budgets (stocks and flows) were thus quantified.The village territory of the study showed a ring-like organisation with growing intensification of fertilization and cropping practices from the periphery (bush ring) to the compounds (compound fields).Stocks in plant and soil averaged 54.7 tC, 2.63 tN and 43.5 kgP ha 1 in old fallows. They were 97, 29 and 251 % higher than in the bush cropped fields, plant biomass accounting for nearly all of the rise. C, N and P amounts recorded in the soil of compound fields were higher than those of the bush field, but the increase was restricted mainly to the 0 10 cm layer. However, the rather weak response of local sandy soils to management can be interpreted only by reassessing the bio-thermodynamical signification of soil organic carbon cycling in the maintenance of the integrity of local agroecosystems.Manageable stocks of the whole village territory were estimated to 29.7 tC, 1.52 tN and 28.6 kgP ha 1 in 1997. Carbon was stored mainly in soil. Livestock, crop harvest and wood collecting were responsible for respectively 59, 27 and 14 % of the C uptake on the village territory. As a result, large C flows were set towards the compound ring (3.8 tC ha 1 y 1). N and P depletion of the system amounted to 4 kgN and 1 kgP ha 1 y 1, suggesting that the system was close to nutrient balance.Under current demographic growth rate, C depletion may reach 0.38 tC ha 1 y 1 and C demand may double during the next three decades. Without any intensification of farming practices, the viability of the system might soon be called into question.

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.