Potentiel de la flore rare et endémique

Potentiel de la flore rare et endémique

Description morphologique d’Opuntia maxima 

Les Opuntia sont des espèces qui ont des formes très variées depuis le plus petit arbuste jusqu’à l’arbre de 5 à 7 m et même jusqu’à 15m de hauteur (Khouri, 1970). Notre espèce est une plante arborescente (Photo 01a), robuste qui peut mesurer jusqu’à 5 mètres de hauteur, elle est caractérisée par les plus importantes composantes suivantes :

Les raquettes 

Des articles aplatis de couleur vert mat, ayant une longueur de 30 à 50 cm et une largeur de 15 à 30 cm (Photo 01b), qui sont couverts ou pas d’épines (Habibi, 2004), appelés cladodes. Elles s’unissent les unes aux autres, formant une sorte de branches, recouvertes d’une cuticule cireuse (la cutine) qui limite la transpiration de la plante et la protège contre les prédateurs, tout en assurant la fonction chlorophyllienne à la place des feuilles (Schweizer, 1997 ; Wallace et Gibson, 2002 ; Mulas et Mulas, 2004). Leur surface est parsemée d’alvéoles au sein desquelles naissent, sur les cladodes en formation, des feuilles fragiles, éphémères et caduques. Elles portent de redoutables épines munies de minuscules aiguillons recourbés vers leur base, les cladodes de la base, en vieillissant, finissent par se lignifier pour former un véritable tronc (Passioura, 1988).

Le système racinaire

Les racines du figuier de Barbarie sont superficielles et charnues, se développent à partir des aréoles, produisent avec le temps un vrai système racinaire, elles sont généralement fasciculées, particulièrement denses (Monjauze et Le Houérou, 1966). Dans tous les types de sols, la majeure partie de la masse de racines absorbantes se trouvent dans les centimètres superficiels, à une profondeur maximale de 30 cm, mais se répandant horizontalement sur 4 à 8 m en fonction des conditions offertes par le milieu, donc, la racine principale est courte, mais les racines latérales ont une très grande extension horizontale (Lapeyronie, 1982). La distribution racinaire peut dépendre du type de sol et de la gestion culturale (Snyman, 2006). Il a été observé que les plantes fertilisées périodiquement avec du fumier développent des racines succulentes non ramifiées, alors qu’elles développent normalement plus de racines latérales qui, rapidement forment une couche d’écorce de surface lâche s’exfoliant (North et Nobel, 1992). Des études au Mexique ont montré que les racines de plusieurs espèces d’Opuntia sont colonisées par des mycorhizes (Kenny, 2002). Les racines des Cactaceae reçoivent peu d’attention, elles sont différentes de celles des autres plantes, puisqu’elles développent des caractéristiques xéromorphiques qui permettent à la plante de survivre à des périodes prolongées de sécheresse, peuvent contribuer à la tolérance de cette dernière de différentes manières, via : • La restriction de la surface racinaire et la diminution de leur perméabilité à l’eau ; les radicelles sont couvertes d’une couche relativement imperméable à l’eau, subissent une abscission laissant une cicatrice pour éviter la perte d’eau vers le sol sec (Passioura, 1988). • La rapide absorption des petites quantités d’eau fournies par les légères pluies, des racines de pluie se développent en l’espace de quelques heures après une averse et disparaissent dès que le sol s’assèche, ou bien il y a une réduction de la surface racinaire de laquelle l’eau s’échappe (Boullard, 1988). • La diminution de la transpiration des rameaux due au potentiel très négatif des racines (Wallace et al., 1997).

La fleur 

À la base des feuilles se trouvent les aréoles (environ 150 par cladode) qui sont des bourgeons axillaires modifiés, typiques des Cactaceae. Leur méristème, selon les cas, produit des épines et des glochides, ou bien émet des racines adventives, de nouveaux cladodes ou des fleurs. À noter que même l’ovaire et donc le fruit est couvert d’aréoles susceptibles d’émettre à nouveau des fleurs ou des racines. Les épines proprement dites, blanchâtres, sclérifiées, solidement implantées, sont longues de 1 à 2 cm. Les fleurs (Photo 01c) sont à ovaire infère, uniloculaire, le pistil est surmonté d’un stigmate multiple, les étamines sont très nombreuses, les sépales peu apparents et les pétales bien visibles de couleur jaune orange (Schweizer, 1997 ; Reyes-aguero et al., 2006). Les fleurs se différencient en général sur des cladodes âgés d’un an, le plus souvent sur les aréoles situées au sommet du cladode ou sur la face la plus exposée au soleil. En principe, une seule fleur apparaît dans chaque aréole, les jeunes fleurs portent des feuilles éphémères caractéristiques de l’espèce. Un cladode fertile peut porter jusqu’à une trentaine de fleurs, mais ce nombre varie énormément selon la position du cladode sur la plante, son exposition, et aussi selon des facteurs physiologiques (nutrition) (Site net 05).

Le fruit

Le fruit d’Opuntia maxima (Figure 01d) est une grosse baie charnue de forme oblongue ou ronde (Araba et al., 2009), de 5 à 9 cm de longueur, généralement couverts de courtes épines, contiennent de nombreuses graines de 5 mm environ, engluées dans un mucilage (Agence Méditerranéenne de l’Environnement, 2003). CONNAISSANCES BIBLIOGRAPHIQUES 17 La taille du fruit dépend du nombre d’ovules fécondés et du nombre de graines qui avortent (Pimienta-Barrios, 1990 ; Barbera et al., 1995). Son poids est de l’ordre de 100 à 150g affecté par l’ordre de la production du bourgeon floral et du nombre de fruits sur le cladode. Les fruits les plus lourds sont obtenus à partir des cladodes contenant seulement six fruits (Inglese et al., 1995). En général, le fruit d’Opuntia maxima est de couleur jaune clair ou rouge violacé, bien que, la couleur et la forme du fruit sont variables selon les variétés (Schweizer, 1997 ; Piga, 2004 ; Feugang et al., 2006; Reyes Aguero et al., 2006). Le fruit se conserve longtemps sur la plante après la période de cueillette (Rebours, 1968). a b c d Photo 01: Le figuier de Barbarie (Opuntia maxima) (Clichés Touati L., 2021): a) plante, b) cladodes, c) fleurs, d) fruit

Situation de l’espèce 

Dans le monde

On distingue plus de 400 espèces d’innombrables variétés de figuier de Barbarie dans le monde (Neffar, 2012). À partir de 1996, différentes institutions ont mis au point un projet appelé « the development of integrate Crop / live stock in the low Rainfall Zones of West Asia and North Africa » qui concerne huit pays :  l’Algérie, la Libye, le Maroc et la Tunisie appartenant au Maghreb ; l’Iraq, la Jordanie, le Liban et la Syrie appartenant au Mashreq. La réalisation du projet Maghreb / Mashreq souligne la volonté des membres de faire face à une situation critique (Neffar, 2012). De nos jours, les Opuntia font partie de l’environnement naturel et des systèmes agricoles, Opuntia maxima est l’espèce ayant la plus grande importance économique au monde (Kiesling, 1999). Elle est cultivée en Amérique, en Afrique, en Asie, en Europe et en Océanie (Casas et Barbera, 2002). Le genre Opuntia originaire du Mexique (Orwa et al., 2009), figure d’ailleurs sur l’emblème du drapeau mexicain. Sa distribution géographique est très large : Mexique, Sicile, Chili, Brésil, Turquie, Corée, Argentine et Afrique du Nord (Barbera et al., 1992 ; Nerd et Mizrahi, 1994 ; Felker et al., 2005 ; Kabas et al., 2006 ; Saleem et al., 2006). Le figuier de Barbarie a été introduit d’abord en Espagne et plus tard au nord et au sud de l’Afrique. Il s’est diffusé rapidement dans le bassin méditerranéen et s’y est naturalisé au point de devenir un élément caractéristique du paysage (Le Houérou, 1996 ; Erre et al., 2009). Il est développé sur la partie ouest de la Méditerranée : sud de l’Espagne, le Portugal, et l’Afrique du Nord (Tunisie, Algérie et Maroc) (Bensalem et al., 2002; Arba, 2009). À titre d’exemple, la superficie cultivée dans la région du WANA (Ouest d’Asie et le Nord-africain) est d’environ 900.000 ha (Nefzaoui et Bensalem, 1998). Dans certains pays tels que l’Italie, l’Espagne, le Mexique, la culture du cactus est pratiquée de façon intensive et moderne avec des programmes de recherche-développement pour la production du fruit ou de fourrage et même pour des usages industriels (Mulas et Mulas, 2004). En revanche, en Australie et en Afrique du Sud (Dean et Milton, 2000 ; Orwa et al., 2009), ce végétal, en particulier la variété asperme est considérée comme invasive dans les zones ayant une saison de pluies caractérisée par des températures élevées à cause de la facilité avec laquelle, elle se propage. Dans les climats méditerranéens, l’invasion naturelle est limitée par l’humidité et les températures froides d’hiver qui contrastent avec les conditions chaudes et sèches des étés (Barbera et al., 1995).

En Algérie

La culture algérienne du cactus est largement représentée dans le paysage rural en plantations plus ou moins régulières, en haies limitant les parcelles de culture ou de vergers. La culture de cactus se trouve parfaitement intégrée dans le système d’exploitation traditionnel (Arba et al., 2000). L’Algérie déploie ces dernières années un effort important pour encourager  la culture du figuier de Barbarie, pour son importance socioéconomique et écologique (Temagoult, 2017). Historiquement, l’introduction du cactus en Algérie a été similaire à celle du Maroc et de la Tunisie. Dans le Nord d’Algérie, les plantes d’Opuntia maxima sont utilisées pour les clôtures autour des maisons et des petites villes, mais aussi pour la production de fruits destinés à la consommation humaine ou vendus sur les marchés locaux. Ces derniers sont utilisés comme source de fourrage en saison sèche. Dans le sud du pays, les cladodes d’Opuntia maxima émergent comme aliment pour les petits ruminants et les dromadaires (Agence Ecofin, 2015). Cette espèce introduite est abondante dans les hauts plateaux, à Batna, Biskra, Bordj-bouArrérij, Constantine, sur les hauts plateaux Algérois à 550 mètres, et environs 750 mètres à M’sila, Laghouat et même à 1100 mètres à Ain-Sefra (Neffar, 2012). Elle est aussi plantée à Mostaganem, Tébessa, Béjaia, Annaba, Oran, Chlef, Sétif, etc (Neffar, 2012). Elle occupe une superficie dépassant les 25000 hectares, la meilleure cueillette des figues de Barbarie est celle qui se réalise sur les hauteurs des montagnes, spécialement en milieu rocailleux (in Khedara et Loumaizia, 2019). Aujourd’hui, les zones dédiées à la culture du figuier de Barbarie au sein de la wilaya de Souk Ahras s’étendent sur 10000 ha dont plus de 40% dans la commune de Sidi Fredj (45 km au nord de la wilaya) et le reste à Ouled Moumène, Taoura, Dréa et Ouilène (Chambre d’agriculture Taoura, 2019). D’ailleurs, l’usine de transformation représente un moyen important pour améliorer les revenus des habitants de la wilaya de Souk Ahras.

Exigences écologiques de l’espèce 

Les caractéristiques écologiques du figuier de Barbarie, dépendent principalement des facteurs climatiques qui contrôlent sa croissance et sa distribution :

Température 

Le genre Opuntia est xérophyte (Gibson et Nobel, 1986), il est adapté aux conditions les plus hostiles (aridité du climat, salinité du sol, terrains de faible potentiel agricole). Opuntia maxima présente une remarquable variabilité génétique qui lui procure une forte adaptabilité écologique, ce qui lui permet de vivre sous différentes conditions climatiques (Stintzing et Carle, 2004). D’ailleurs, il croit dans les plaines, les régions côtières et les plateaux (Lahsasni et al., 2004), craint les fortes gelées et peut supporter des températures minimales jusqu’à -10°C  pour quelques heures (Nerd et al., 1991). Ses besoins en chaleur durant la phase de croissance du fruit se situent entre 15 et 25 °C, tandis qu’il peut supporter les fortes chaleurs excédant les 50 à 58 °C à Aziziya en Libye (Habibi, 2004

Précipitations 

Les exigences en précipitations sont variables en fonction de la nature des sols. En effet, pour des sols sableux et profonds, le minimum de précipitation requis tourne autour de 300 à 400 mm/an, alors que sur des sols vaseux et limoneux, la moyenne des précipitations minimales requise est de 200 mm/an. Avec une pluviosité comprise entre 150 et 400 mm/an et en l’absence de fertilisation, la variété inerme peut produire jusqu’à 100 tonnes de raquettes/ha/an (Monjauze et Le Houérou, 1966), cette production est en fonction des régions (Habibi, 2004). 

Sol 

Bien que cette espèce ait une large faculté d’adaptation pour différents sols, elle a une préférence pour les sols très perméables, sableux ou caillouteux et à faible taux d’argiles (< 20%) (Nerd et al., 1991 ; Skiredj et al., 1998). Elle redoute des sols lourds et mal drainés et supporte aussi bien les sols acides que les sols très calcaires, voire salins (moins de 70 mol de NaCl /cm3 ) (Pimienta-Barrios, 1994). Elle s’accommode mal des sols hydromorphes et asphyxiants, ses sols préférés sont les sols légers, sablonneux limoneux, il s’agit de sols légèrement pauvres en matière organique (0,1 à 1,8 %), ayant des pH légèrement acides (5,1 à 6,7). Pour plusieurs espèces d’Opuntia le pH du sol est un facteur limitant, mais l’Opuntia maxima est rencontré même sur des sols calcaires (Nerd et al., 1991).

Utilisations 

L’adaptation du figuier de Barbarie aux conditions désertiques et semi désertiques lui offre beaucoup d’avantages en ce qui concerne les conditions offertes par le milieu et permet de constituer une culture à intérêts écologique et socio-économique indéniables. En effet, il est capable de constituer un bouclier contre la désertification et l’érosion des sols, il est également cultivé pour la régénération des terres, et ne demande pas de pratiques culturales spécialisées ni d’apport de fertilisants (Sáenz, 2000). CONNAISSANCES BIBLIOGRAPHIQUES 21 1.2.5.1. Usage alimentaire : Les fruits du figuier de Barbarie sont appréciés et donnent lieu à plusieurs produits, dont quelques-uns sont connus et d’autres sont récemment développés ou en cours de recherche. Le jus est obtenu du fruit sans adjonction d’eau ni de sucre, donne une délicieuse boisson qu’il faut boire fraîche, le plus rapidement possible après sa production (Schweizer, 1997). Ces fruits sont aussi utilisés afin de préparer des boissons alcoolisées à partir de la pulpe tamisée (Espirad, 2002). El-Samahy et al. (2008) ont formulé du nectar à base de pulpe de la figue de Barbarie en rajoutant du sucre, de l’eau, en plus d’une solution d’acide citrique à 10% pour ajuster le pH. La confiture de la figue de Barbarie produite à l’échelle industrielle a commencé au Chili, (Corrales-Garcia et Flores-Valdez, 2003), elle est aussi produite au Mexique, aux États-Unis, en Italie, en Argentine et récemment en Algérie. Les jeunes pousses d’Opuntia, sont consommées aussi comme légume au Mexique et au sud des États Unis, elles sont riches en vitamine C et en Calcium (Habibi, 2004). Les fleurs sont comestibles, les mexicains les mangent à la manière des asperges, accompagnées d’une sauce blanche, d’huile et de vinaigre, ou avec une sauce tomate aux piments (Schweizer, 1997).

Usage cosmétique

Depuis des décennies, le figuier de Barbarie est utilisé par les femmes berbères et indiennes du continent américain pour ses vertus cosmétiques afin de protéger leur peau. Aujourd’hui, les industriels s’intéressent de plus en plus à la production de l’huile des graines d’Opuntia maxima (Bhira, 2012). Considérée comme le remède de jouvence de tout temps, elle est également reconnue pour son efficacité antioxydante, cicatrisante, hydratante, nourrissante et raffermissante. Cette huile nécessite entre 800 et 1000 kg de fruit de figue de Barbarie et 30 kilos de pépins pour extraire 1 litre d’huile. Étant rare, le prix du litre de cette huile peut varier selon les conditions de cueillette, il oscille entre 800 et 1000 euro (Barthes, 2016).

Table des matières

INTRODUCTION
1. CONNAISSANCES BIBLIOGRAPHIQUES
1.1. Taxons floristiques patrimoniaux
1.1.1. Hotspots et flore méditerranéenne
1.1.2. État de la flore rare et endémique en Algérie
1.1.3. Les plantes à intérêt fourrager
1.1.3.1. Généralités
1.1.3.2. Rôle des plantes à intérêt fourrager en agriculture
1.1.3.2.1. Les Asteraceae
1.1.3.2.2. Les Poaceae
1.1.3.2.3. Les Fabaceae
1.1.3.2.4. Les Lamiaceae
1.1.3.2.5. Les Plantaginaceae
1.1.3.2.6. Les Alliaceae
1.1.3.2.7. Les Apiaceae
1.1.3.2.8. Les Caryophyllaceae
1.1.3.2.9. Les Brassicaceae
1.1.3.2.. Les Convolvulaceae
1.2. Le figuier de Barbarie Opuntia maxima Mill
1.2.1. Généralités sur le figuier de Barbarie
1.2.2. Description botanique et morphologique d’Opuntia maxima
1.2.2.1. Description botanique
1.2.2.2. Description morphologique d’Opuntia maxima
1.2.2.2.1. Les raquettes
1.2.2.2.2. Le système racinaire
1.2.2.2.3. La fleur
1.2.2.2.4. Le fruit
1.2.3. Situation de l’espèce
1.2.3.1. Dans le monde
1.2.3.2. En Algérie
1.2.4. Exigences écologiques de l’espèce
1.2.4.1. Température
1.2.4.2. Précipitations
1.2.4.3. Sol
1.2.5. Utilisations
1.2.5.1. Usage alimentaire
1.2.5.2. Usage cosmétique
1.2.5.3. Usage médical
1.2.5.4. Usage agronomique
1.3. Les mycorhizes
1.3.1. Généralités
1.3.2. Les types de mycorhizes
1.3.2.1. Les ectomycorhizes
1.3.2.2. Les endomycorhizes
1.3.2.3. Les ectendomycorhizes
1.3.2.4. Les mycorhizes à arbuscules (MA)
1.3.2.4.1. Les structures des CMA
1.3.2.4.2. Rôles des CMA dans les écosystèmes
1.3.3. Place des mycorhizes dans l’agriculture
1.3.3.1. Place des CMA dans l’agriculture en Algérie
1.3.4. Impact des pratiques culturales sur les mycorhizes
1.3.5. Production d’inocula à base de mycorhizes
2.1. Présentation de la région d’étude Souk Ahras
2.1.1. Caractéristiques climatiques de la région d’étude
2.1.1.1. La température
2.1.1.2. Les précipitations
2.1.1.3. Synthèse bioclimatique de la région de Souk Ahras
2.1.1.3.1. Le diagramme ombrothermique de la région de Souk Ahras
2.1.1.3.2. Calcul du quotient pluvio-thermique d’Emberger
2.1.2. Présentation de la station d’étude pour Opuntia maxima Mechta Ben Attia
2.1.2.1. Situation géographique et caractéristiques
2.1.2.2. Sol du site expérimental
2.2. Méthodologie de travail
2.2.1. Taxons floristiques patrimoniaux de la région de Souk Ahras
2.2.1.1. L’étude floristique
2.2.1.2. L’étude pédologique
2.2.1.3. Analyse statistique
2.2.2. La phytoécologie du figuier de Barbarie Opuntia maxima
2.2.2.1. Étude des communautés floristiques loin et au périmètre d’Opuntia maxima
2.2.2.2. Paramètres écologiques des communautés floristiques
2.2.2.3. Analyse statistique
2.2.3. Les mycorhizes
2.2.3.1. Mycorhization de la végétation spontanée dans les conditions naturelles et agricoles
2.2.3.1.1. Mise en évidence de la colonisation mycorhizienne
2.2.3.1.2. Analyse statistique
2.2.3.2. La mycorhization d’Opuntia maxima en plein champ
2.2.3.2.1. Matériel fongique
2.2.3.2.2. Schéma expérimental et traitements sur terrain
2.2.3.2.3. Méthodes au laboratoire
2.2.3.2.4. Analyse statistique
2.2.3.3. Analyses physico-chimiques du sol avant et après essai
2.2.3.4. Mise en évidence du potentiel mycorhizogène des sols
2.2.3.4.1. Prélèvement des échantillons de sols
2.2.3.4.2. Préparation du dispositif pour MPN
2.2.3.4.3. Calcul du pouvoir mycorhizogène (MPN)
2.2.3.4.4. Analyse statistique
3. RÉSULTATS
3.1. Taxons floristiques patrimoniaux de la région de Souk Ahras
3.1.1. Rareté
3.1.2. Distribution biogéographique
3.1.2.1. Ensemble méditerranéen
3.1.2.2. Ensemble nordique
3.1.2.3. Ensemble endémique
3.1.3. Distribution biologique
3.1.4. Répartition des espèces rares et endémiques selon les types d’habitats
3.1.5. Influence des variables environnementales et édaphiques sur la richesse des plantes rares et endémiques
3.2. La phytoécologie du figuier de Barbarie dans la Mechta Ben Attia
3.2.1. Étude des communautés floristiques loin et au périmètre d’Opuntia maxima
3.2.1.1. Répartition en familles des espèces de la station d’étude
3.2.1.2. Nombre d’individus par famille des relevés de la station d’étude
3.2.1.3. Types biologiques des espèces rencontrées dans les relevés de la station d’étude
3.2.1.4. Types végétatifs des communautés floristiques de la station d’étude
3.2.1.5. Types biogéographiques des communautés floristiques de la station d’étude
3.2.1.6. Rareté au sein des relevés floristiques de la station d’étude
3.2.1.7. L’endémisme au sein des relevés floristiques de la station d’étude
3.2.2. Les paramètres écologiques
3.3. Statut mycorhizien et potentiel mycorhizogène
3.3.1. La mycorhization des plantes récoltées loin et au périmètre du figuier de Barbarie
3.3.1.1. La mycorhization des plantes récoltées loin du figuier de Barbarie
3.3.1.1.1. Les Asteraceae
3.3.1.1.2. Les Fabaceae
3.3.1.1.3. Les Lamiaceae
3.3.1.1.4. Les Poaceae
3.3.1.1.5. Les Plantaginaceae
3.3.1.1.6. Les Caryophyllaceae
3.3.1.1.7. Les familles à 3 espèces
3.3.1.1.8. Les familles à 2 espèces
3.3.1.1.9. Les familles à 1 espèce
3.3.1.2. La mycorhization des plantes issues du périmètre du figuier de Barbarie
3.3.1.2.1. Les Asteraceae
3.3.1.2.2. Les Poaceae
3.3.1.2.3. Les Fabaceae
3.3.1.2.4. Les Lamiaceae
3.3.1.2.5. Les Caryophyllaceae
3.3.1.2.6. Les familles à 3 espèces
3.3.1.2.7. Les familles à 2 espèces
3.3.1.2.8. Les familles à 1 espèce
3.3.2. La mycorhization d’Opuntia maxima
3.3.2.1. Étude des taux de mycorhization des racines d’Opuntia maxima dans les conditions expérimentales
3.3.2.1.1. La 1ère année (2019)
3.3.2.1.2. La 2ème année (2020)
3.3.2.1.3. La 3ème année (2021)
3.3.2.2. Paramètres physico-chimiques du sol
3.3.2.2.1. Propriétés du sol avant essai
3.3.2.2.2. Propriétés du sol après essai
3.3.2.3. Évaluation du potentiel mycorhizogène des sols d’étude
3.3.2.3.1. Évaluation du potentiel mycorhizogène du sol témoin avant l’essai
3.3.2.3.2. Évaluation du potentiel mycorhizogène du sol témoin 2 années après l’essai
3.3.2.3.3. Évaluation du potentiel mycorhizogène du sol inoculé 2 années après l’essai
4. DISCUSSION
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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