Restoring Africa’s Soils Through Fertility Trees: An Interview with Dr Nathalie Benziwa Johnson

Founded in Togo in 1991, the Association for the Promotion of Fertility Trees, Agroforestry and Forestry (APAF) works across several African countries to promote regenerative agroforestry practices that restore soils, strengthen biodiversity, and improve farmers’ livelihoods.

At the centre of APAF’s approach is the concept of the “fertility tree” — trees that naturally enrich soil fertility and support sustainable agriculture without chemical fertilisers or destructive slash-and-burn practices. Through this work, APAF addresses challenges such as deforestation, soil degradation, climate vulnerability, and food security.

In this interview, Dr Nathalie Benziwa Johnson, researcher at the University of Lomé and Project Coordinator for APAF International, shares insights into the role of fertility trees, ancestral agroforestry knowledge, and community-led ecosystem restoration in Africa.

The original French version of this interview is available below the English version.

Interview with Dr Nathalie Benziwa Johnson

You are a researcher at the University of Lomé with a particular interest in plant genetics and physiogenetics, including the African Rosewood (Pterocarpus erinaceus). Your work has also focused on soil restoration, regeneration processes, and the medicinal uses of plants. Alongside your research, you serve as Project Coordinator for APAF International as well as APAF Togo and Benin.

Image: Dr Johnson in her laboratory.

Could you tell us what motivated you to work with the Association for the Promotion of Fertility Trees, Agroforestry and Forestry – APAF?

My passion for plants goes back to early childhood, shaped in particular by the influence of a father who was an avid gardener. As I grew up, I deepened that interest until it became the foundation of my academic training.

APAF stands out for its grounding in concrete, field-based action – working directly in farmers’ fields and alongside them. It is this approach, centred on the restoration, flourishing, and long-term sustainability of ecosystems through plants (fertility trees, fodder trees, forest trees, and fruit trees), that naturally motivated me to become involved.

Image: Plant care in the nursery, Ezezang Essélé, Cameroon.

Why agroforestry in Africa? What is a fertility tree and what role does it play in soil regeneration?

It is worth noting that Africa is structurally an agricultural economy, far more so than other regions of the world. Agriculture accounts for approximately 15 to 20% of Africa’s GDP, and the sector employs nearly 50% of the active population (up to 80% in some rural areas) (Sasu, 2025; Suri et al., 2024). Furthermore, agroforestry makes it possible to reverse current trends of forest cover degradation linked to slash-and-burn cultivation and uncontrolled tree felling. These practices lead to soil erosion and the degradation of arable land, resulting in reduced agricultural productivity and increasingly difficult access to firewood and timber. Agroforestry also offers a response to the economic difficulties caused by rising agricultural input costs (chemical fertilisers, pesticides). Agroforestry based on fertility trees is a sustainable agricultural technique that requires no fossil fuels.

A “fertility tree” is defined by Dupriez & de Leener (1993) as “a tree whose activity enriches the topsoil of land, improves its texture, and promotes its structuring. To perform its function effectively in fields, it must be compatible – that is, it must not compete strongly with cultivated species for their domestic or commercial production.” These trees, the majority of which are Legumes grown from seed, develop a deep taproot with numerous secondary branches capable of drawing water and minerals from depth and redistributing them to the surface; all of this while living in symbiosis with bacteria (Rhizobium) and mycorrhizae that improve nutrient availability and crop resilience. Furthermore, through leaf fall and the renewal of fine roots forming a rich litter layer, they contribute to rapidly restoring soil fertility, capable of rebuilding a layer of topsoil within just a few years.

How did the idea arise within APAF to use fertility trees and other agroforestry techniques? Was this not an ancestral African agricultural practice?

This technique is closely related to the one practised in the old African cocoa and coffee plantations since these crops were introduced during the colonial era. It consists of growing cash crops (coffee, cocoa, cashew, oil palm, etc.) or food crops (banana, taro, maize, millet, sorghum, etc.) under the shade of large fertility trees, and sometimes trees of definite economic value (Iroko, Mahogany, Samanea saman, etc.). It is therefore an ancestral African agricultural method that has been updated and revitalised by APAF in the villages of its intervention areas.

Image: Multi-story coffee field of 20 years old, Akebou, Togo.

Image: Fertilizer trees, the majority of which are Legumes grown from seed, nursery in Ezezang Essélé, Cameroon.

In practical terms, how do you implement this updated agricultural method?

Broadly speaking, the agroforestry technical and methodological concept developed and disseminated by APAF in villages takes the following shape:

• From the perspective of agroforestry techniques, the approach essentially involves introducing fertility trees into farmers’ fields by applying Assisted Natural Regeneration (ANR) techniques, combined where necessary with inter-planting systems. 

• With regard to the methodology for working in villages, the approach involves implementing a participatory and voluntary process that includes training farmers in various agroforestry techniques, both in their individual or collective fields and in village nurseries. This is a “self-centred” development approach built on the active participation of those directly concerned.

Are local communities involved? What benefits (social, environmental, economic, fire prevention, etc.) or incentives do they have to follow APAF’s methodology?

Farmers and their families are at the heart of APAF’s activities. All farmers are welcome to participate in the programmes developed by APAF, regardless of age, sex, nationality, religion, or gender identity, as APAF’s member engagement policy is applied consistently for all. The policy pursued within APAF, as well as the programmes it develops, are determined collectively and collaboratively, in full transparency (through communication, publication, and the sharing of monitoring reports) and independently of any external intervention, whether political or administrative.

The methodological approach rests on the following key pillars: the introduction of fertility trees into plantations, the identification of fertility trees already naturally present in plantations, the voluntary involvement of local communities, and the transfer of knowledge and skills in nursery plant management, planting, and plantation monitoring. This generates not only visible positive impacts - environmental: increased forest cover, preservation and enrichment of biodiversity, combating erosion and soil degradation, natural and sustainable soil fertilisation without external inputs (chemical fertilisers and pesticides), combating climate change through carbon sequestration, crop resilience against climate change, regulation of the water cycle; - socio-economic: improvement and diversification of farmers’ incomes, reduction of family vulnerability, strengthening of farmers’ knowledge and autonomy, sustainable agricultural production (cash and food crops), reduction of women’s workload through easier access to non-timber forest products (firewood, service wood, etc.) but also enables a shift in attitudes, with the adoption and, above all, the transmission of sustainable and appropriate practices.

Image: Sharing of seedlings at the Danyivi nursery, Togo.

After more than twenty years in the field, what are the most significant results?

As of end-2024, across all the countries where APAF operates (Togo, Côte d’Ivoire, Burkina Faso, Senegal, Cameroon, and Benin), the results are as follows: 88,051 hectares of agroforestry fields established, 6,255 hectares of forest, and 33,138,080 fertility, forest, and fruit trees planted, benefiting 68,051 farming families.

Which regions benefit from this technique? What conditions are required to replicate your projects in other regions? 

APAF currently exists and is actively working in 6 African countries: Togo (the founding organisation), Ivory Coast, Burkina Faso, Senegal, Cameroon, and Benin.

In 2024, a local branch was established in Burundi, and administrative procedures are set to begin.

To replicate the APAF methodology, what is needed above all are people who understand the vision and embrace it. This enables a stronger ownership of the concept and its principles, thereby facilitating its wider dissemination. It is also important to work in areas where potential beneficiaries are present, since farmers are at the heart of all activities.

Outside Africa, it can be said that the fertility tree technique could be implemented in all intertropical regions.

Finally, technical training on the agroforestry concept – both technical and methodological – is indispensable.

Image: APAF Togo team in front of their offices in Kpalimé, Togo.

In your view, what are the greatest challenges in implementing agroforestry focused on fertility trees?

The main challenge in implementation lies first and foremost in gaining acceptance from beneficiaries, which requires sustained awareness-raising work, as agroforestry is often perceived as an abstract concept at the outset. Once this stage has been overcome, it is essential to maintain the motivation of producers, because, even though some species grow quickly, these are trees that require some time before they can produce their full effects.

Fortunately, since agroforestry systems are multi-layered, benefits emerge progressively across the different strata (food crops, cash crops, etc.), which helps to sustain engagement. Finally, another significant challenge remains the recognition of the APAF approach by the various stakeholders throughout the value chain.

Image: A cocoa farmer's family admires a two-year-old Albizia stipulata, Grand Béréby, Ivory Coast.

Link to APAF’s Website: https://ong-apaf.org

Literature:

Dupriez & de Leener (1993). Dupriez, H., & De Leener, P. (1993). Arbres et agricultures multiétagées d'Afrique. Wageningen / Nivelles : CTA (Centre Technique de Coopération Agricole et Rurale) & Terres et Vie. 280 p. ISBN : 9789290811008 (ou 9290811005). 280 pp.

Sasu (2025). Doris Dokua Sasu. Agriculture in Africa – Statistics & Facts. Statista, 28 May 2025, accessed 26 March 2026.

Suri et al. (2024). Tavneet Suri, T., Udry, C., Aker, J. C., Barrett, C. B., Falcao Bergquist, L., Carter, M., Casaburi, L., Darko Osei, R., Gollin, D., Hoffmann, V., Jayne, T., Karachiwalla, N., Kazianga, H., Magruder, J., Michelson, H., Startz, M., & Tjernstrom, E. (2024, March). Agricultural technology in Africa. VoxDevLit, 5(2). 42 pp.

French version:

Fondée au Togo en 1991, l’Association pour la Promotion des Arbres Fertilitaires, de l’Agroforesterie et la Foresterie (APAF) œuvre dans plusieurs pays africains afin de promouvoir des pratiques agroforestières régénératrices qui restaurent les sols, renforcent la biodiversité et améliorent les moyens de subsistance des agriculteurs.

Au cœur de l’approche de l’APAF se trouve le concept de « l’arbre fertilitaire » — des arbres qui enrichissent naturellement la fertilité des sols et soutiennent une agriculture durable sans recours aux engrais chimiques ni aux pratiques destructrices de culture sur brûlis. À travers ce travail, l’APAF répond à des défis tels que la déforestation, la dégradation des sols, la vulnérabilité climatique et la sécurité alimentaire.

Dans cet entretien, la Dre Nathalie Benziwa Johnson, chercheuse à l’Université de Lomé et Coordinatrice de projet pour APAF International, partage son regard sur le rôle des arbres fertilitaires, les savoirs agroforestiers ancestraux et la restauration des écosystèmes portée par les communautés en Afrique.

Interview du Dr Nathalie Benziwa Johnson

Vous êtes chercheuse à l’Université de Lomé avec un intérêt particulier pour la génétique et la physiogénétique des plantes, notamment du bois de rose africain (Pterocarpus erinaceus). Vos travaux portent également sur la restauration des sols, les processus de régénération et les usages médicinaux des plantes. Parallèlement à vos recherches, vous êtes Coordinatrice de projet pour APAF International ainsi que pour APAF Togo et Bénin.

Pourriez-vous nous dire ce qui vous a motivé à travailler avec l’Association pour la promotion des arbres fertilitaires, de l’agroforesterie et la foresterie - APAF?

Ma passion pour les plantes remonte à ma petite enfance, portée notamment par l’influence d’un père féru de jardinage. En grandissant, j’ai approfondi cet intérêt jusqu’à en faire le socle de ma formation.

L’APAF se distingue par son ancrage dans des actions concrètes sur le terrain, directement dans les champs et aux côtés des agriculteurs. C’est cette approche, centrée sur la restauration, l’épanouissement et la pérennité des écosystèmes à travers les plantes (arbres fertilitaires, fourragers, forestiers et fruitiers), qui m’a naturellement motivé à m’y engager.

Comment est né l’idée de l’APAF de recourir aux arbres fertilitaires et aux autres techniques agroforestières? N’était-ce pas une pratique agricole ancestrale africaine?

Cette technique est très apparentée à celle pratiquée dans les anciennes plantations cacaoyères et caféières africaines depuis l’introduction de ces cultures, au temps colonial. Elle consiste à pratiquer les cultures de rente (café, cacao, anacardier, palmier…) ou vivrières (banane, taro, maïs, mil, sorgho…) sous l’ombrage de grands arbres fertilitaires et parfois de valeur économique certaine (Iroko, Acajou, Samanea saman…). C’est donc une méthode agricole africaine ancestrale réactualisée par l’APAF dans les villages de ses zones d’interventions

Pourquoi l’agroforesterie en Afrique? Qu’est-cequ’un arbre fertilitaire et quel rôle joue-t-il dans la régénération des sols?

Il faut savoir que l’Afrique est structurellement une économie agricole, beaucoup plus que les autres régions du monde. L’agriculture représente environ 15 à 20 % du PIB africain et ce secteur emploie près de 50 % de la population active (jusqu’à 80 % selon les zones rurales) (Statistica, 2024 ; Suri et al., 2024). Par ailleurs, l’agroforesterie permet d’inverser les tendances actuelles de dégradation des couverts forestiers, liées à la culture sur brûlis et à la coupe non contrôlée des arbres. Ces pratiques entraînent l’érosion des sols et la dégradation des terres arables, ce qui se traduit par une baisse de la productivité agricole et un accès de plus en plus difficile au bois de chauffe et d’œuvre. Elle apporte également une réponse aux difficultés économiques engendrées par la hausse du coût des intrants agricoles (engrais chimiques, pesticides). L’agroforesterie par les arbres fertilitaires est une technique agricole durable sans nécessité de recours aux énergies fossiles.

Un « arbre fertilitaire » est défini par Dupriez & de Leener(1993) comme « un arbre dont l’activité enrichit la couche arable d’une terre, en améliore la texture et en favorise la structuration. Pour exercer efficacement sa fonction dans les champs, il doit être convivial, c’est-à-dire qu’il ne peut entrer en concurrence forte avec les espèces cultivées pour leurs productions domestiques ou marchandes ». Ces arbres, majoritairement des Légumineuses, issus de semis, développent une racine pivotante profonde avec denombreuses ramifications secondaires capables de puiser l’eau et les minéraux en profondeur et de les redistribuer à la surface ; tout cela en vivant en symbiose avec des bactéries(Rhizobium) et des mycorhizes qui améliorent la disponibilité des nutriments et la résistance des cultures. Aussi, par la chute des feuilles et le renouvellement des racines fines formant une litière riche, ils contribuent à restaurer rapidement la fertilité des sols, pouvant reconstituer une couche arable en quelques années seulement.

Pratiquement comment mettez-vous en place cette méthode agricole réactualisée?

Schématiquement le concept technique et méthodologique agroforestier mis au point et vulgarisé par l’APAF dans les villages se dessine comme suit :

• Du point de vue des techniques agroforestières, il s’agit essentiellement d’introduire des arbres fertilitaires, dans les champs des paysans.nes, en appliquant les techniques de régénération naturelle assistée (RNA) jointes là où c’est nécessaire, à des systèmes de complantation.

• En ce qui concerne la méthodologie d’intervention dans les villages, il s’agit de mettre en pratique une démarche participative et volontaire incluant la formation des paysannes et paysans aux différentes techniques agroforestières, dans leurs champs individuels ou collectifs, ainsi que dans les pépinières villageoises. Il s'agit d'une action de développement « autocentré » sur la participation active des intéressés.

Les populations locales sont-elles impliquées ? Quels bénéfices (sociaux, environnementaux, économiques, prévention des feux, ...) ou intérêts ont-ils à suivre la méthodologie de l’APAF?

Les agriculteurs.rices et leurs familles sont au centre des actions de l’APAF. Toutes les paysannes ou tous les paysans ont vocation à participer aux programmes développés par l’APAF, sans considération d’âge, de sexe, de nationalité, de religion, ou de l'identité de genre, la politique d’engagement des membres de l’APAF étant poursuivie de la même manière. La politique menée en son sein par l’APAF, comme les programmes qu’elle développe, sont déterminés de manière collective et solidaire, en toute transparence (communication - publication et mise à disposition des rapports de suivi) et indépendamment de toute intervention extérieure, qu’elle soit politique ou administrative.

L’approche méthodologique repose sur les principaux piliers suivants : l’introduction d’arbres fertilitaires dans les plantations, l’identification des arbres fertilitairesnaturellement en place dans les plantations, l’implication volontaire des communautés locales et le transfert de connaissances-compétences sur les techniques de conduite des plants en pépinière, de plantation et de suivi des plantations. Elle engendre non seulement des impacts positifs visibles (environnementaux = accroissement du couvert forestier, préservation et enrichissement de la biodiversité, lutte contre l’érosion et la dégradation des sols, fertilisation naturelle et durable des sols sans intrants externes (engrais et pesticides chimiques), lutte contre le réchauffement climatique par la séquestration de carbone, résilience des cultures contre les changements climatiques, régulation du cycle de l’eau / socio-économiques = amélioration et diversification des revenus des paysans, réduction de la vulnérabilité des familles, renforcement des connaissances et de l’autonomie des agriculteurs, production agricole durable (cultures de rente et vivrières), réduction de la charge de travail des femmes grâce à un accès facilité aux produits forestiers non ligneux (bois de chauffe et de service, etc.)) mais permet également,  un changement des mentalités avec l’adoption et surtout la transmission de pratiques durables et adaptées.

Après plus de vingt ans sur le terrain, quels sont les résultats les plus significatifs (régénération du sol, revenus, accès à l’eau, rendement, la protection des paysages, impact pour les femmes, …)?

Actuellement, pour l’ensemble des pays où l’APAF intervient (Togo, Côte d’Ivoire, Burkina-Faso, Sénégal, Cameroun et Bénin) nous avons comme résultats fin 2024 : 88 051 ha de champs agroforestiers mis en place, 6 255 ha de forêts et 33 138 080 arbres fertilitaires, forestiers et fruitiers implantés, ceci pour 68 051 familles paysannes.

Quelles sont les régions qui bénéficient de cette technique? D’autres régions d’Afrique développent elles les techniques d’agroforesterie et des arbre fertilitaires ?Quelles sont les conditions requises pour dupliquer vos projets dans d’autres régions ? Quelles sont les zones géographiques en dehors de l’Afrique qui pourraient mettre en œuvre la technique des arbres fertilitaires?

Actuellement l’APAF existe et travaille activement dans 6 pays d’Afrique notamment le Togo (structure mère), la Côte d’Ivoire, le Burkina-Faso, le Sénégal, le Cameroun et le Bénin.

En 2024, une branche locale a vu le jour au Burundi, les procédures administratives vont commencer.

Pour dupliquer la méthodologie APAF, il faut avant tout des personnes qui comprennent la vision et y adhèrent. Cela permet une meilleure appropriation du concept et de ses principes, facilitant ainsi sa vulgarisation. Il est également important d’intervenir dans des zones où se trouvent des bénéficiaires potentiels, puisque les agriculteur·rice·s sont au cœur des actions.

En dehors de l’Afrique, on peut dire que dans toutes les régions intertropicales la technique des arbres fertilitairespourraient mettre en œuvre.

Enfin, des formations techniques sur le concept technique et méthodologique agroforestiers sont indispensables.

Quels sont les plus grands défis, à votre avis, pour mettre en œuvre une agroforesterie axée sur les arbres fertilitaires?

Le principal défi dans la mise en œuvre réside d’abord dans l’acceptation par les bénéficiaires, qui repose sur un travail de sensibilisation, l’agroforesterie étant souvent perçue comme une approche abstraite au départ. Une fois cette étape franchie, il est essentiel de maintenir la motivation des producteurs, car, même si certaines essences sont à croissance rapide, il s’agit d’arbres qui nécessitent quelque temps avant de produire pleinement leurs effets.

Heureusement, les systèmes agroforestiers étant multiétagés, les bénéfices apparaissent progressivement selon les strates (cultures vivrières, cultures de rente, etc.), ce qui permet de soutenir l’engagement. Enfin, un autre défi important reste la reconnaissance de l’approche APAF par les différents acteurs tout au long de la chaîne de valeur.