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Les travaux de cette thèse visent à concevoir des systèmes de culture productifs et stables adaptés à la variabilité et au changement climatique en combinant différentes options techniques (choix variétaux, application ou non de la fumure minérale, association du sorgho avec une légumineuse, dates de semis). Pour mener à bien cette étude, un diagnostic participatif et une analyse de la diversité des systèmes de culture ont été réalisés dans le village de Béguéné au Mali. Ce diagnostic a permis d’identifier avec les producteurs, des options techniques à fort potentiel d’adaptation à la variabilité climatique. Il a permis également de recueillir les perceptions des producteurs du changement climatique et d’identifier avec eux les solutions endogènes d’adaptation aux changements climatiques. Ces solutions d'adaptation endogènes ont permis de faire un choix participatif des technologies innovantes à proposer et expérimenter comme mesures de résilience aux changements climatiques adaptées aux systèmes de culture. Les résultats obtenus des expérimentations ont été utilisés pour la calibration du modèle sol-culture de STICS afin d’évaluer la performance des options techniques sur la dynamique de la biomasse et du LAI, de l’eau et des nutriments aux échelles parcelles.