1.2 Contact details of resource persons and institutions involved in the assessment and documentation of the Technology

Name of project which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)

Soil protection and rehabilitation for food security (ProSo(i)l)

Name of the institution(s) which facilitated the documentation/ evaluation of the Technology (if relevant)

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit - Bénin (GIZ Bénin) - Benin

1.3 Conditions regarding the use of data documented through WOCAT

The compiler and key resource person(s) accept the conditions regarding the use of data documented through WOCAT:

Yes

1.4 Declaration on sustainability of the described Technology

Is the Technology described here problematic with regard to land degradation, so that it cannot be declared a sustainable land management technology?

No

2.1 Short description of the Technology

Definition of the Technology:

Le biochar, « charbon vert », est issu de la pyrolyse (combustion) ou décomposition lente sous l’action de la chaleur de la biomasse végétale (rafles de maïs, résidus forestiers, etc.) dans une atmosphère sans oxygène ou à faible teneur en oxygène. Il est produit afin d’améliorer entre autres, la capacité de rétention d’éléments nutritifs, la structure, l’efficacité des amendements (organique et minéral) au niveau du sol.

2.2 Detailed description of the Technology

Description:

Le biochar, résidu de la pyrolyse de toute matière organique, est utilisé comme amendement du sol. Les équipements nécessaires pour sa production sont une pyrolyse (exemple un fût d’au moins une capacité de 120 L) et une pelle pour le recueil du charbon Bio. Le processus de réalisation de biochar consiste à effectuer une combustion des rafles de maïs et les tiges de récoltes dans ce fût hermétiquement fermé par un couvercle auquel est lié un échappatoire. On ouvre le fût dès que les résidus sont totalement carbonisés (moment où la fumée ne sort plus de l’échappatoire). Il faudra donc avoir:
•H/C (degré de carbonatation) : 0,38
• pH > 8, valeur neutralisante nulle
• Brut (90% < 30mm)
• Moulu (90% < 3mm)
A l’aide d’une pelle, on récupère les résidus brûlés puis éjectés d’eau pour un refroidissement. Ensuite, on passe à l’étape de saupoudrage des résidus carbonisés. Les résidus doivent être bien moulus de telle sorte qu’à faciliter leur ménage avec autres éléments fertilisant (composte, engrais etc.). La littérature recommande, sur les sols tropicaux, l’épandage de 5 tonnes de biochar à l’hectare ce qui correspondrait à la production de rafles de 60 ha de maïs. En effet, pour obtenir 1 tonne de biochar il faut 6 tonnes de rafles soit l’équivalent d’environ 12 hectares de maïs. Cette dose est à renouveler tous les 50 ans. Toutefois, en culture maraîchère (production intensive et superficie limitée), on peut appliquer une forte dose de biochar, jusqu’à 10 t/ha c’est-à-dire 1 kg/m².
La dose réduite de biochar proposée par hectare est de : 100 kg de biochar moulu mélangé à la dose d’engrais NPK pour la culture à épandre 2 semaines après semis (soit 150 kg de NPK pour le maïs ou le coton).
En pratique, au volume de l’engrais NPK par poquet il faut ajouter deux volumes de biochar. On peut y rajouter un deux ou trois volumes de compost ou de fumier bien décomposé selon la disponibilité de l’engrais organique et renouveler la dose de biochar chaque année.
Pour sa durabilité et sa mise à échelle, il faut :
- un apport complémentaire de matière organique au biochar pour augmenter la fertilité du sol ;
- la formation d’un grand nombre d'agriculteurs et
- faciliter l'accès au four à biochar.
La pratique de cette technologie revêt plusieurs avantages qui sont entre autres :
- l'augmentation de la croissance des plantes ;
- la restructuration du sol en améliorant ses propriétés physiques ;
- l'accroissement de la capacité de rétention du sol en eau ;
- l'augmentation de la disponibilité des nutriments du sol ;
- la favorisation de la formation d’humus ;
- la création d’un habitat durable pour les micro-organismes grâce à sa structure poreuse ;
- l'accéleration du compostage et la réduction des odeurs ;
- le stockage de carbone dans le sol (plusieurs centaines d’années).
Aussi, faudrait-il ajouter qu’il permet de diminuer l’acidité du sol et améliore l’efficacité des amendements (organique et minéral).

Sur les cultures, l’application du biochar contribue à l’augmentation des récoltes. Ainsi, sur une parcelle sans biochar (parcelle témoin), il a été obtenu 1 000 kg/ha de coton tandis qu’une parcelle avec biochar (parcelle traité) a permis d’obtenir 1 740 kg/ha de coton, soit près de trois quarts (74%). Il améliore le rendement du maïs d’environ d’un tiers (31%).

2.3 Photos of the Technology

2.5 Country/ region/ locations where the Technology has been applied and which are covered by this assessment

2.6 Date of implementation

Indicate year of implementation:

2016

2.7 Introduction of the Technology

Specify how the Technology was introduced:

• through projects/ external interventions

Comments (type of project, etc.):

L'utilisation du biochar a été facilité par le ProSOL

3.1 Main purpose(s) of the Technology

• improve production
• reduce, prevent, restore land degradation
• conserve ecosystem
• mitigate climate change and its impacts
• create beneficial social impact

3.2 Current land use type(s) where the Technology is applied

Land use mixed within the same land unit:

No

3.3 Has land use changed due to the implementation of the Technology?

Has land use changed due to the implementation of the Technology?

• Yes (Please fill out the questions below with regard to the land use before implementation of the Technology)

Land use mixed within the same land unit:

No

3.4 Water supply

Water supply for the land on which the Technology is applied:

• mixed rainfed-irrigated

Comments:

Concernant l'irrigation, les femmes disposent de puits sur leur site de production. A partir ce puits, elles puisent de l'eau et en se servant d'arrosoir pour arroser les plantes.

3.5 SLM group to which the Technology belongs

• improved ground/ vegetation cover
• integrated soil fertility management
• post-harvest measures

3.6 SLM measures comprising the Technology

3.7 Main types of land degradation addressed by the Technology

3.8 Prevention, reduction, or restoration of land degradation

Specify the goal of the Technology with regard to land degradation:

• restore/ rehabilitate severely degraded land

4.1 Technical drawing of the Technology

4.2 General information regarding the calculation of inputs and costs

Specify how costs and inputs were calculated:

• per Technology unit

other/ national currency (specify):

franc CFA

If relevant, indicate exchange rate from USD to local currency (e.g. 1 USD = 79.9 Brazilian Real): 1 USD =:

618.0

4.3 Establishment activities

	Activity	Timing (season)
1.	Récolte des rafles	Décembre à Avril
2.	Confection du Pyroliseur	Décembre à Avril
3.	Réalisation du trou	Décembre à Avril
4.	Combustion	Décembre à Avril
5.	Combustion	Décembre à Avril

4.4 Costs and inputs needed for establishment

	Specify input	Unit	Quantity	Costs per Unit	Total costs per input	% of costs borne by land users
Labour	Ramassage, transport et Coupe des raffles	ha	1.0	5000.0	5000.0	100.0
Labour	Confection du Pyroliseur	unité	1.0	50000.0	50000.0	100.0
Labour	Réalisation du trou	unité	1.0	500.0	500.0	100.0
Plant material	Rafles	ha	1.0	5001.0	5001.0	100.0
Total costs for establishment of the Technology					60501.0
Total costs for establishment of the Technology in USD					97.9

Comments:

Les exploitants ont du mal à faire une bonne estimation du coût de la mise en place de la technologie mais estiment qu'ils vendent le Biochar à 500f le kilogramme dans le cadre de l'appui du ProSOL.

4.5 Maintenance/ recurrent activities

	Activity	Timing/ frequency
1.	Apport complémentaire de matière organique	Pendant la période de croissance, une fois par cycle

4.6 Costs and inputs needed for maintenance/ recurrent activities (per year)

	Specify input	Unit	Quantity	Costs per Unit	Total costs per input	% of costs borne by land users
Labour	Epandage d'engrais	ha	1.0	5000.0	5000.0	100.0
Fertilizers and biocides	Urée	sac	1.0	22000.0	22000.0	100.0
Total costs for maintenance of the Technology					27000.0
Total costs for maintenance of the Technology in USD					43.69

4.7 Most important factors affecting the costs

Describe the most determinate factors affecting the costs:

Le facteur le plus important est la disponibilité de rafles. Car de plus en plus, les producteurs connaissent l'importance de valoriser les résidus de récolte. Alors, pour une application à grande échelle, cela nécessite une importante quantité de rafles ou de résidus de récolte.

5.1 Climate

5.2 Topography

Indicate if the Technology is specifically applied in:

• not relevant

5.3 Soils

5.4 Water availability and quality

Is water salinity a problem?

No

Is flooding of the area occurring?

No

5.5 Biodiversity

Comments and further specifications on biodiversity:

La zone de Banikoara est une zone fortement cotonière. Les producteurs emblavent de grandes superficies pour le coton

5.6 Characteristics of land users applying the Technology

5.7 Average area of land used by land users applying the Technology

5.8 Land ownership, land use rights, and water use rights

Land ownership:

• communal/ village
• group

Land use rights:

• communal (organized)

Water use rights:

• communal (organized)

Are land use rights based on a traditional legal system?

Yes

Specify:

La propriété des terres est liée aux collectivités

5.9 Access to services and infrastructure

6.1 On-site impacts the Technology has shown

Socio-economic impacts

Production

Water availability and quality

Income and costs

Socio-cultural impacts

Ecological impacts

Water cycle/ runoff

Soil

6.3 Exposure and sensitivity of the Technology to gradual climate change and climate-related extremes/ disasters (as perceived by land users)

Gradual climate change

Gradual climate change

	Season	increase or decrease	How does the Technology cope with it?
annual temperature		increase	well
seasonal temperature	dry season	increase	very well
annual rainfall		decrease	moderately
seasonal rainfall	dry season	increase	well

Climate-related extremes (disasters)

Climatological disasters

	How does the Technology cope with it?
drought	well

6.4 Cost-benefit analysis

How do the benefits compare with the establishment costs (from land users’ perspective)?

How do the benefits compare with the maintenance/ recurrent costs (from land users' perspective)?

Comments:

L'utilisation du biochar sur les plants maraîchers est un piste sérieuse, qui à long terme, conduira à une agriculture plus durable, plus résiliente face aux conditions climatiques changeantes, et court terme à contribuer à la conservation des ressources en eau tout en luttant contre le changement climatique.

6.5 Adoption of the Technology

• 1-10%

Of all those who have adopted the Technology, how many did so spontaneously, i.e. without receiving any material incentives/ payments?

• 0-10%

6.6 Adaptation

Has the Technology been modified recently to adapt to changing conditions?

No

6.7 Strengths/ advantages/ opportunities of the Technology

Strengths/ advantages/ opportunities in the land user’s view
Augmentation des rendements de cultures
Régénération de la fertilité des sols
Accroît la capacité de rétention d'eau du sol

Strengths/ advantages/ opportunities in the compiler’s or other key resource person’s view
Grande capacité de fixation des nutriments
Ralentissement de l’érosion
Conserver l’humidité du sol et réduire l’évaporation des eaux
Renforce la capacité d’échange cationique du sol
Réduit les émissions agricoles des gaz à effet de serre

6.8 Weaknesses/ disadvantages/ risks of the Technology and ways of overcoming them

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the land user’s view	How can they be overcome?
Difficulté de collecter les rafles ou résidus de récolte à la quantité souhaitée au temps opportun	Encourager les agriculteurs à laisser le tas des rafles du maïs sans les brûler
Coût élevé dans sa réalisation	Choisir progressivement une superficie du sol à améliorer chaque année en fonction de ce que le producteur dispose comme quantité de rafles. Autrement dit, son ambition d'utiliser le biochar doit être proportionnel à la matière première disponible.
Risque de brûlure	Porter les gants, cache-nez et bottes

Weaknesses/ disadvantages/ risks in the compiler’s or other key resource person’s view	How can they be overcome?
Manque de logistique pour mesurer le niveau de carbonisation	Attendre dès que les rafts ne dégagent plus complètement de fumée ou les équiper d'humidimètre
Difficulté de choisir la quantité de biochar à utiliser à l'échelle de la superficie emblavée	Utiliser la règle de la densité pour déterminer le nombre total de poquets à réaliser sur sa superficie.

7.1 Methods/ sources of information

7.2 References to available publications

Title, author, year, ISBN:

Deutsche Gesellschaft für Internationale Zusammenarbeit (GIZ) GmbH, 2018. Mesures de Gestion Durable des Terres (GDT) et de l’Adaptation au Changement Climatique (ACC) : Compendium de fiches techniques du formateur

Title, author, year, ISBN:

Behoundja-Kotoko et al., 2022. Impact du Biochar et du Mycotri sur la grande morelle et les nématodes

Available from where? Costs?

https://doi.org/10.56109/aup-sna.v12i2.106

Title, author, year, ISBN:

Rodrigue V. C. DIOGO, Bignon T. C. TAMA, 2019. Acteurs et pratiques pour une production maraîchère durable

Available from where? Costs?

https://www.researchgate.net/publication/366012687_Production_maraichere_a_Banikoara_au_Nord_Benin_Acteurs_et_pratiques_pour_la_durabilite_du_systeme_de_production

7.3 Links to relevant online information

Title/ description:

Valorisation des résidus agricoles et de biomasse en biochar pour une culture maraichère durable dans l’arrondissement d’Abomey-Calavi

URL:

https://biblionumeric.epac-uac.org:9443/jspui/bitstream/123456789/4151/1/Rapport%20%20YEMADJE%20%20Modeste%20Amour%20S%C3%A8flimi_compressed.pdf

Title/ description:

Etat de l’art scientifique et technologique de la production de biocharbon, conditions indispensables de pérennisation au Bénin

URL:

https://biblionumeric.epac-uac.org:9443/jspui/bitstream/123456789/2644/1/M%C3%A9moire%20ZANNOU-TCHOKO%20Junior%20St%C3%A9phen_compressed.pdf