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Le défi de l'agriculture au Burkina Faso est de produire davantage pour répondre aux besoins alimentaires d'une population en constante augmentation sur des superficies de plus en plus réduites et des sols peu fertiles. Cette thèse s'intéresse à la durabilité des systèmes de production agricole par l'utilisation d'amendements à base de biochar pour relever le niveau de fertilité de sols à l'Ouest du Burkina Faso. L'objectif de l'étude est de renforcer les capacités de résilience des petits producteurs par la gestion durable de la fertilité des sols. La méthodologique a consisté à caractériser les sols des zones d'étude et à évaluer la performance agronomique des amendements à base de biochar selon la nature du sol à travers des tests agronomiques. Les résultats obtenus montrent que les sols étudiés à l'ouest du Burkina Faso sont issus de l'altération du granodiorite et du grès. Les teneurs en argile et en nutriments des lixisols et plinthosols développés sur matériau gréseux sont meilleures à celles des sols développés sur matériau granodioritique. La CEC de ces sols est contrôlée par l'argile. Toutefois les caractéristiques morphologiques varient peu mais les sols issus du matériau gréseux sont moyennement fertiles avec des aptitudes agronomiques modérées à nulle alors que les sols issus du matériau granodioritique ont une fertilité moyenne à basse avec des aptitudes agronomiques marginales à nulle. L'analyse de la qualité des amendements à base de biochar a montré que l'adjonction du biochar au cours du processus de compostage améliore significativement les teneurs en carbone total, azote total, phosphore total, potassium total et magnésium total du co-compost par rapport au compost de 30%, 48%, 68%, 72% et 64% respectivement. Les résultats des tests agronomiques sur plusieurs types de sol montrent que les meilleurs rendements en coton graine ont été obtenus sur le lixisol chromique avec le co-compost (1877 kg.ha-1) en 2018 et avec le biochar (2056 kg.ha-1) et en 2020. Le même sol a enregistré le meilleur rendement en maïs grain en 2019 avec le traitement co-compost (4140 kg.ha-1). Par ailleurs, les rendements coton graine et biomasse obtenus avec les amendements ont significativement élevés comparativement au compost sur tous les sols excepté le lixisol endoplinthique où l'essai a subi des dégâts d'animaux en milieu de campagne. Des tests agronomiques montrent que le co-compost appliqué à une dose de 2,5t.ha-1.an-1 en deux ans associé à 75% de la dose recommandée de NPK permet de maintenir le rendement des cultures au même niveau que le compost associé à 100% de la dose recommandée de NPK. Les rendements moyens en coton graine de 2018, sont respectivement de 1338 kg.ha-1 pour le co-compost associé à 75% de la dose recommandée de NPK, 1237 kg.ha-1 pour le co-compost associé à 100% de la dose recommandée de NPK et 1176 kg.ha-1 pour le compost associé à 100% de la dose recommandée de NPK. Les résultats de notre étude montrent que le matériau parental impact les caractéristiques physico-chimiques des sols mais ne contrôle pas l'aptitude agronomique. Le niveau de fertilité des sols est moyen sur le matériau gréseux et moyen à bas sur avec des aptitudes agronomiques modérées à nulle. La performance des amendements à base de biochar est la fois fonction du type de sol et de la durée de l'amendement dans le sol et l'utilisation du co-compost comme amendement du sol permet de réduire les apports en NPK de 25 % sans affecter les rendements des cultures.