Effet du travail du sol et de la gestion des plants sur la productivité de différentes provenances de Jatropha curcasL

Aire de distribution et description botanique

Aire de distribution dans le monde 

Jatropha curcas L. est probablement originaire du Mexique ou des régions voisines d’Amérique centrale, qui sont les seuls endroits où il a été souvent collecté dans des milieux non perturbés. Des navigateurs portugais l’ont introduit au Cap-Vert où il est devenu une culture d’exploitation. Il s’est répandu dans le monde entier et il est aujourd’hui naturalisé dans toutes les régions tropicales et subtropicales (Formad, 2013). Henning et Ramorafeno (2005) confirment aussi que Jatropha curcas L. est originaire de l’Amérique Centrale et a été introduit via les îles du Cap Vert dans différents pays d’Afrique et d’Asie. Aujourd’hui, cette plante est largement cultivée dans la plupart des régions tropicales et subtropicales sèches (Henning et Ramorafeno, 2005). Etat des connaissances de Jatropha curcas L.  Figure 1. Distribution de Jatropha curcas L. dans le monde (Heller, 1996) Etat des connaissances de Jatropha curcas L. 

Répartition de la plante au Sénégal 

Jatropha pousse naturellement au Sénégal ou il est planté comme haie vive autour des champs ou des maisons. Avec l’avènement des biocarburants, les plantations industrielles ont vu le jour, notamment celles de la société commerciale du ciment (SOCOCIM) à Bargny, Pout et Touba. Il semble actuellement que Jatropha curcas L. soit présent dans toutes les régions du Sénégal. De même, des projets d’exploitation de la filière Jatropha se sont implantés dans plusieurs localités du Sénégal. Barbier et al. (2012) rapportent que Jatropha (ou Tabanani en langue locale wolof), est surtout planté en haies vives pour la délimitation de parcelles cultivées ou de concessions. Cette espèce (Jatropha curcas L.) est présente depuis plusieurs décennies au Sénégal (Barbier et al., 2012). Dans les Communautés rurales de Fongomlimbi et de Diomboly (Département de Kédougou), Barbier et al. (2012) notent que la majorité des maisons sont clôturées par des haies de Jatropha, présentes, selon les témoignages, depuis plus de 60 ans. Dans plusieurs villages de la Casamance, on retrouve également cette plante en tant que haie autour des maisons comme c’est le cas dans le village d’Affiniame. Dans la zone de Dialacoto, il existait de nombreuses haies de Jatropha mais, il y a environ 20 ans, beaucoup ont été arrachées, car une croyance locale stipule que « la présence de Jatropha autour des maisons fait voyager les hommes de la famille… » (Barbier et al., 2012). Afin de réduire leurs dépenses vis-à-vis des énergies fossiles, plusieurs pays africains dont le Sénégal, se sont aujourd’hui lancés dans la culture du Jatropha. Le Sénégal a démarré en 2007 un programme national sur les biocarburants à base de Jatropha. Il projetait de planter 1000 hectares dans chaque communauté rurale du pays et envisageait la production de 1 190 000 000 de litres de Jatropha curcas L.par an à partir de 2012 (Barbier et al. 2012). A Bargny (région de Dakar), Legendre (2012), rapporte que le projet de la SOCOCIM cible la plantation de 11.000 ha de Jatropha, sur des terres « marginales », dans un rayon de 150 km autour de la cimenterie. Le coût d’établissement de ces plantations (20 millions d’Euros, soit 1,2 milliard F CFA par ha) représente environ 65% de l’investissement total ; il inclut la production de plants en pépinière, le travail du sol et la plantation des arbres. La SOCOCIM envisageait une production de fruits comprise entre 6 et 10 tonnes par ha, ce qui correspond à un rendement en graines de 5t/ha en moyenne, donc parmi les plus élevés au monde, qui sera obtenu sans irrigation hormis les 6 premiers mois et sans aucun apport d’intrant chimique. Etat des connaissances de Jatropha curcas L. Figure 2. Carte des plantations de Jatropha superposées à ces potentialités au Sénégal. Etat des connaissances de Jatropha curcas L. 

 Botanique 

Le genre Jatropha appartient à la tribu Jatropheae de la sous-famille des Crotonoideae. Il comprend environ 170 espèces, dont la plupart se trouvent dans des régions tempérées chaudes et subtropicales ainsi que dans les tropiques à saison sèche. J. curcas est un petit arbre ou un grand arbuste qui peut atteindre 5 m de haut. Sa durée de vie est supérieure à 50 ans. J. curcas est une espèce résistante à la sécheresse; il est largement cultivé sous les tropiques comme haie vive car il n’est pas brouté par les animaux (Henning et al., 2005). Les graines sont toxiques pour les humains et pour beaucoup d’animaux. À cause de ces propriétés, les plants de Jatropha sont plantés sous forme de haies défensives dans la plupart des pays (Henning et al., 2005). Les espèces de Jatropha possèdent toutes des chromosomes de très petite taille (longueur moyenne entre 1 et 3,7 μm). Une cellule diploïde de Jatropha possède un nombre chromosomique égal à 2n = 2x = 22 (Soontornchainaksaeng et al., 2003). Cet arbre possède un tronc droit avec une écorce grise ou rougeâtre masquée par de grandes tâches blanches. Les feuilles sont vertes avec une longueur et une largeur qui varie entre 6 et 15 cm (Gupta, 1985). 

 La floraison 

Jatropha curcas L. se caractérise par une inflorescence en grappe formée par des fleurs unisexuées, composées à la fois de fleurs mâles et de fleurs femelles qui possèdent cinq sépales et cinq pétales. En général, les fleurs mâles se caractérisent par 10 étamines réparties sur deux verticilles alors que les fleurs femelles possèdent trois carpelles et deux stigmates fendus. Les premières fleurs peuvent apparaitre dès la première année quand les conditions sont favorables (Pirot et Hamel 2012). Généralement c’est plutôt les années suivantes. L’inflorescence est le plus souvent proche de l’extrémité des pousses de l’année. Le bouquet floral est appelé cime composée. Jatropha est une plante monoïque à fleurs diclines: les fleurs sont de sexes séparés mais se trouvent sur la même plante. La corolle, de teinte verte, est composée de 5 pétales alternant avec 5 sépales plus courts. Les fleurs mâles sont plus nombreuses, elles occupent la périphérie de l’inflorescence. Les fleurs femelles, un peu plus grandes, occupent le centre de l’inflorescence et possèdent un pédoncule plus court que les fleurs mâles. Etat des connaissances de Jatropha curcas L.  Figure 3. Inflorescence des fleurs de Jatropha curcas L. Dans les régions où s’alternent les saisons sèches et humides, la floraison semble induite par le début de la saison des pluies (Pirot et Hamel, 2012). D’après Legendre (2008), la floraison (et donc la production de graines) est continue dans les régions équatoriales humides. La floraison de Jatropha est sensible au stress hydrique (la floraison est déclenchée par la reprise de l’approvisionnement en eau après une période de sécheresse). Ainsi, l’irrigation permet de réaliser 3 récoltes en 2 ans (Legendre, 2008). Selon Legendre (2008), le nombre de pics de floraison dépend non seulement de l’humidité, mais également de la disponibilité en éléments nutritifs. Dans certains endroits il a été observé jusqu’à 5 pics de floraison durant la saison. Les fleurs mâles s’ouvrent pendant 8-10 jours, alors que les fleurs femelles s’ouvrent seulement pour 2-4 jours au début de la floraison des fleurs mâles (Pirot et Hamel, 2012). Ce décalage facilite les fécondations croisées. La pollinisation est faite par les insectes, abeilles, mouches et fourmis. Etat des connaissances de Jatropha curcas L. 11 Figure 4. Les différentes parties d’un plant de Jatropha curcas L. (Heller, 1996). a- inflorescence terminale, b- écorce, c- feuille, d- fleur pistillée, e- fleur staminée, f- coupe transversale d’un fruit immature, g- fruit, h- coupe longitudinale du fruit et i- graine. Etat des connaissances de Jatropha curcas L. 

Fruits et graines 

La production de graines mûres a lieu 90 jours après la floraison (Legendre, 2008). Dans ce même ordre d’idées, Pirot et Hamel (2012) ont montré que la maturité du fruit est atteinte 3 à 4 mois après la fécondation. Le fruit jaune est une capsule presque sphérique, de 3 – 4 cm de long et 2,5 – 3 cm d’épaisseur, à généralement trois loges séparées (ou carpelles) contenant chacune une graine. Le fruit est vert lorsqu’il se forme, puis il jaunit avec le temps et devient rouge-noir ridé et rugueux. Le fruit qui a atteint sa maturité physiologique contient des graines de couleur noire avec albumens oléagineux, blancs et charnus. Trente (30) kg de fruits donnent environ 18 kg de graines (Legendre, 2008). Le poids de 1000 graines pèse environ 730 g et un fruit mûr pèse entre 1,5 et 3 g (Pirot et Hamel, 2012). Les graines mûres, 1 à 3 par fruit, sont de couleur brun foncé tirant vers le noir. De forme ovale allongée, elles sont enveloppées d’un tégument extérieur très dur à cassure nette, souvent appelé coque. Sous ce tégument, une pellicule blanche (tégument intérieur) recouvre l’amande. Cette dernière est formée d’un albumen huileux blanchâtre contenant l’embryon pourvu de deux larges cotylédons aplatis. Les graines représentent 53 à 62% du poids du fruit sec (Pirot et Hamel, 2012). Le poids des graines varie entre 0,5 et 0,8 g et leurs dimensions tournent autour de 16 -18 mm de long, 10 -11 mm de large et 8 – 9 mm d’épaisseur (Pirot et Hamel, 2012). 

Germination

 D’après Münch (1986), la germination est induite par le changement d’humidité dans l’air, à la suite d’une période de sécheresse. Heller (1996) compte 1 à 4 semaines pour la germination et affirme que le tégument externe éclate pour laisser passer la racine principale pivotante qui se courbe pour s’enfoncer dans le sol. D’après Tchobsala et al. (2009), Jotropha curcas L. est une Euphorbiacées qui peut facilement germer et se développer sur les sols marginaux. Son taux de germination varie en fonction des types d’implantation. Tchobsala et al. (2009), révèlent que le semis direct est très sensible à la microfaune et à la microflore. Dans le même sillage, Samba et al., (2007) ont obtenu un taux de germination des graines de 86% après 15 jours de semis sur les planches.