Thèse Présentée à la Faculté de Pharmacie de Montpellier








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La culture du cotonnier

La culture du cotonnier s’étend dans les régions du climat tropical et subtropical, entre le 37ème parallèle sud et le 41ème parallèle nord. Les surfaces cultivées en coton représentent 35 millions d’hectares, soit 0,8% environ de l’ensemble des terres cultivées.

          1. Le sol [7][11]

Le cotonnier demande des sols homogènes, profonds, perméables, frais dans leur sous-sol et riches en matières nutritives. Il préfère les limons argilo-sableux ou sablo-argileux. Les terres trop humides ne conviennent pas. Le pH optimum se situe entre 6 et 7. Cependant, il peut se développer dans des sols moins favorables, le rendement étant dans ce cas diminué et l’apport en engrais organiques ou chimiques devenant indispensable.

La culture du cotonnier est parmi les plus épuisantes pour le sol. Elle ne devrait pas être maintenue plusieurs années de suite sur les mêmes terres. Ainsi, on pratique l’assolement qui a pour avantage de maintenir ou augmenter la fertilité et de lutter contre les adventices, les maladies et les parasites. Souvent, un assolement triennal permet de cultiver en alternance le cotonnier, une légumineuse (par exemple, le soja ou l’arachide) et une céréale (par exemple, le mais). La monoculture du coton conduit à une baisse importante du rendement que l’on peut compenser en partie par un usage massif d’engrais fertilisants et de pesticides, mais il s’ensuit une pollution des sols.

          1. Les besoins en eau [7]

Le cotonnier a besoin d’humidité et d’eau tout au long du cycle de développement. Deux types de culture sont pratiqués :

  • la culture pluviale ou « sèche » ne comporte aucun apport artificiel d’eau. Elle suppose un climat où les précipitations sont suffisamment abondantes et bien réparties, comme dans les régions tropicales et de mousson ;




  • la culture irriguée nécessite un apport artificiel. Les techniques d’irrigation sont variées (submersion, gravitation, aspersion). Elles sont adaptées au climat, au sol et au terrain, celui-ci devant être humidifié mais non saturé. La culture irriguée est plus onéreuse, mais permet d’obtenir de meilleurs rendements : on obtient au maximum 1 à 1,2 tonne à l’hectare environ de coton graine pour une culture pluviale sans carence nutritionnelle contre 3 à 5 tonnes à l’hectare pour une culture irriguée. A l’échelle du globe, les cultures irriguées représentent 50% des surfaces cultivées en coton, mais assurent 75% de la production. Cependant, l’irrigation doit être menée avec discernement et peut poser des problèmes écologiques importants. C’est le cas, par exemple, de l’assèchement de la mer d’Aral, consécutif à l’irrigation des cultures intensives du cotonnier dans les pays avoisinants.



          1. L’entretien d’une culture [7][11]

La culture du cotonnier nécessite de nombreux travaux d’entretien : aération du sol, démariage, binage, sarclage, désherbage par voie manuelle ou chimique. Un mauvais désherbage peut entraîner la perte d’une grande partie de la récolte. L’utilisation d’herbicides nécessite beaucoup de précautions du fait de la toxicité de ces produits dès qu’ils s’accumulent dans les sols.

La fertilisation minérale améliore la production. Les engrais doivent contenir en priorité de l’azote, nécessaire en grande quantité dans les premiers stades du développement, mais aussi du phosphore, du potassium et du soufre, permettant une bonne fructification et maturation. Si le sol est carencé en ces divers éléments, la plante devient chétive, plus ou moins ligneuse et improductive. La tendance actuelle est d’utiliser de plus en plus de fumures organiques compensées par des apports minéraux. La fumure du cotonnier a comme rôle de corriger les carences ou déficiences naturelles des sols ou celles qui peuvent apparaître par une culture intensive. L'expérimentation a mis en valeur sa meilleure efficacité lorsqu'elle est fractionnée moitié au semis, moitié à 50 jours de culture.

          1. Les ravageurs du cotonnier [3][5]

    L'attaque par les insectes représente la principale cause de destruction des récoltes de coton. Des estimations indiquent que les pertes, en terme de rendement au niveau de la récolte, représentent environ 15% de la production annuelle mondiale.

    Il existe plus de 1300 espèces d'insectes pouvant attaquer le cotonnier. Parmi les plus courants et endogènes à la culture du coton, on trouve :

  • Le Ver rose du cotonnier (Pectinophora gossypiella) a été décrit pour la première fois en 1843 par WW Saunders sous l'appellation de Depressaria gossypiella à la suite d'une attaque qui s'est produite au cours de l'année 1842 en Inde. Le ver rose se nourrit des graines de la plante depuis l'intérieur et peut avoir des conséquences importantes sur le rendement de la plantation en particulier en Afrique et en Inde. On trouve toutefois le ver rose du cotonnier dans presque toutes les régions productrices à travers le monde, où il est un des ravageurs les plus redoutés. Le chauffage des graines aux alentours de 55°C ainsi que l'entretien de la plantation et le retrait des plantes infectées peut permettre d'en réduire l'impact.

  • Le charançon de la capsule du cotonnier appelé également anthonome du cotonnier (Anthonomus grandis) sévit particulièrement dans la ceinture du coton américain.

  • La chenille épineuse du cotonnier (Earias insulana) et le ver rouge de la capsule du cotonnier (Diparopsis castanea) se nourrissent des jeunes capsules.

  • Les dysdercus (Dysdercus superstitious) s'attaquent aux jeunes capsules ainsi qu'aux graines se trouvant à l'intérieur. Ils sont largement répandus et entraînent une coloration des graines de coton. Les lésions créées par les dysdercus favorisent l'implantation de champignons saprophytiques dans les capsules.

  • Certaines populations d'insectes telles que les mouches blanches (Bemisia gossypiella), par exemple, peuvent avoir un impact important tant sur le rendement que sur la qualité des récoltes de coton. Elles sucent la sève des feuilles et sont particulièrement dévastatrices en Inde et en Afrique. Une détection précoce lors du développement des capsules est importante car 80% de la récolte de coton a lieu dans les trois à quatre premières semaines de cette phase.

  • Le puceron du melon et du cotonnier (Aphis gossypii) colonise les plants de cotonnier jeunes. Il est un des ravageurs les plus dangereux pour les plantations de coton. Il suce la sève des feuilles et dépose dessus un miellat qui les brûle et diminue leur capacité photosynthétique. Sa présence peut également devenir un vecteur de maladie et d'attaque d'autres ravageurs.

  • Les nématodes : il existe environ 128 espèces de nématodes pouvant s'attaquer au coton, toutefois, seules 5 d'entre elles posent de réels problèmes aux planteurs à travers le monde. Parmi celles-ci citons en particulier la Meloidogyne incognita ou « galle des racines » et la Rotylenchulus reniformis ou nématode réniforme qui font partie des ravageurs les plus dangereux pour les plants de coton (aux Etats-Unis et en particulier dans l'Etat de Virginie, elles représentent 99% des dommages causés par les nématodes sur le coton). Ces parasites vivent dans le sol et se nourrissent des racines du cotonnier. Les principaux symptômes se présentent sous la forme d'un retard de croissance, de déficiences potassiques ou de maturité précoce. L'attaque d'une exploitation peut conduire à des pertes quantitatives de récolte mais aussi qualitatives selon le stade de développement de la plante au moment de l'attaque.

    Les dommages causés par la galle des racines sont assez facilement détectables car les plants sont rabougris et des traces de chlorose (de décoloration) apparaissent sur les feuilles. Les lésions causées par la présence d'autres variétés de nématodes sont au contraire plus difficiles à détecter car plus petites et plus espacées en principe. Ceci est notamment le cas pour la nématode réniforme. La dangerosité de l'attaque des plants de coton par les nématodes ne réside pas uniquement dans les éléments susmentionnés, mais aussi dans le fait qu'elle peut être la source de l'infestation des plants par des maladies dont la fusariose par exemple ainsi que des maladies affectant les jeunes plants de coton. Plusieurs solutions ont prouvé une certaine efficacité contre ce type d'attaque, telles que la rotation des cultures, le labourage des sols, le recours à certaines variétés résistantes ainsi que l'utilisation de nématicides. Les deux types de nématodes coexistent rarement dans les mêmes champs.



          1. Les maladies du cotonnier [3][5]

  • La pourriture des capsules du cotonnier (Xanthomones malvacearum)

    Appelée aussi tâches anguleuses du cotonnier ou bactériose du cotonnier elle trouve un terrain plus favorable dans les climats humides et auprès des plantes ayant déjà subi des dommages (attaques de ravageurs, lésions créées par la grêle). Les symptômes apparaissent généralement lorsque les températures dépassent les 25°C et quand l'humidité relative est supérieure à 85%. Ils se présentent sous la forme du rabougrissement des feuilles (plus généralement des feuilles inférieures), de leur jaunissement et parfois les détruisent entièrement. Les capsules sont plus petites que la normale et finissent par laisser apparaître de petits points noirs à leur surface. Ils arrivent que celles-ci ne s'ouvrent pas et même si cela est, les fibres sont souvent de mauvaise qualité.

  • La fusariose (Diplodia gossyina, Colletotrichum sp., Fusarium sp.)

    Elle attaque les capsules les plus basses du cotonnier et celles qui sont au stade le plus proche de leur ouverture. Les conditions les plus favorables à son développement sont un temps chaud et humide. Les capsules prennent une teinte brunâtre et présentent une excroissance blanche légèrement rosée. Les champignons disséminés à la surface peuvent donner une teinte marron aux fibres. Cette maladie ne peut survenir que dans le cas d'une attaque préalable de la plante par un ravageur. Le traitement des graines ainsi que l'emploi de cultivars résistants sont souvent des solutions fructueuses.

  • La verticilliose (Verticillium dahliae)

    Ce champignon que l'on rencontre dans les sols où il s'attaque aux racines du cotonnier notamment, peut engendrer son dépérissement en remontant le long de la tige de la plante. Cette maladie peut être causée par la chute des températures, ainsi que par un niveau trop élevé d'humidité ou d'azote dans le sol. Les symptômes de la maladie sont le jaunissement des feuilles (tout d'abord inférieures), le rabougrissement des plants chez les spécimens matures (si l'affection est très avancée, le cotonnier peut perdre ses feuilles ainsi que ses capsules) et parfois leur destruction lorsqu'ils sont jeunes. Le traitement de cette maladie peut se faire par une observation stricte des conditions d'irrigation ainsi que par le recours à des cultivars résistants. Dans des conditions favorables au développement de la maladie, les pertes de production peuvent atteindre 30%.

  • La fonte des semis ou Rhizoctone noir (Rhizoctonia solani, Pythium sp.)

    Elle engendre un pourrissement des graines ainsi que des racines. Dans le cas d'une affection par Rhizoctonia solani, un brunissement de certaines zones de la tige au niveau du sol est observé. De la même manière, le Pythium spp engendre des symptômes similaires ainsi qu'une perturbation dans l'alimentation en eau de la plante.

  • Le flétrissement du cotonnier (Fusarium oxysporum f. vasinfectum)

    Il a été découvert pour la première fois en 1892, aux Etats-Unis, puis en Egypte dix ans plus tard. C'est une maladie qui se rencontre principalement dans les climats chauds (température moyenne supérieure à 23°C et humidité ambiante supérieure à 85%) et qui affecte en principe les plantes ayant déjà subies une attaque parasitaire de type nématodes par exemple. Cette affection peut survenir à tous les stades de la campagne. Les parties du cotonnier qui conduisent l'eau vers le haut deviennent brunes et incapables de remplir leur office, ce qui engendre le dépérissement de la plante. Les feuilles jaunissent entre les nervures et tombent au fur et à mesure. Si la tige de la plante révèle un brunissement, la probabilité est très importante de se trouver en présence d'un cas de flétrissement du cotonnier. Aucun moyen de lutte efficace n'existe à l'heure actuelle pour combattre une attaque de ce type (hormis la fumigation des sols qui est excessivement coûteuse), par contre il est possible de la prévenir en utilisant des variétés résistantes ou en évitant les stress dus à un excès d'eau ou d'azote par exemple. Le flétrissement du cotonnier est un problème très important en Australie en particulier.

  • La pourriture des racines du coton (Phymatotrichum omnivorum)

    Elle est de toutes les maladies du cotonnier l'une des plus destructrices et difficiles à contrôler. Ce champignon se rencontre principalement dans les sols alcalins possédant peu de matières organiques et jusqu'à une altitude de 1500m environ. Plusieurs caractéristiques biologiques rendent difficiles son élimination. Tout d'abord, ce champignon qui s'attaque au cotonnier est également susceptible d'affecter un très grand nombre d'autres plantes (environ 2300). Il détruit toutefois uniquement les plantes arrivées à maturité et ne se propage que très peu d'une exploitation à l'autre. Par contre, il peut survivre très longtemps dans le sol (à une profondeur comprise entre 60cm et 2m). Ceci explique pourquoi les fongicides ne sont d'aucune utilité dans le traitement de cette maladie. Le champignon devient dangereux lorsque les températures de l'air dépassent 40°C et celles du sol 27°C. Si les conditions environnementales sont réunies, l'agression se fait à travers les racines de la plante et peut entraîner sa destruction sous une quinzaine de jours. Les premiers symptômes de la pourriture des racines sont le jaunissement, puis le brunissement et l'étiolement des feuilles.

          1. La protection phytosanitaire des cultures [7]

Elle met à profits plusieurs moyens de lutte :

agronomiques

Ils sont simples et peu coûteux, comme la rotation des cultures, l’arrachage et la destruction des plantes hôtes ;
génétiques

Ils consistent à sélectionner, via les techniques classiques, les variétés de plantes les plus tolérantes ou résistantes à l’agression. Plus récemment ont été mises au point des plantes génétiquement modifiées par introduction dans leur génome d’un gène de synthèse d’un insecticide. C’est le cas des cotons « Bt », où l’on transfère un gène de la bactérie Bacillus thuringiensis, qui permet la synthèse d’une toxine (-endotoxine) aux propriétés insecticides agissant sur les larves de lépidoptères. Une cinquantaine de gènes de -endotoxines ont été caractérisés. La culture de ces plantes transgéniques devrait limiter l’utilisation excessive des insecticides ;
biologiques

Ils mettent en jeu des parasites qui vivent aux dépens des ravageurs. Ces moyens de lutte sont efficaces mais très délicats à employer, car ils influent sur l’équilibre des écosystèmes et modifient la dynamique des populations ;
chimiques

Ils restent les plus utilisés, malgré les inconvénients qu’ils comportent (produits onéreux à effets secondaires multiples, problèmes de résistance à long terme). Certaines de ces substances perturbent la biologie des ravageurs en les rendant incapables de se reproduire, par exemple. En réalité, la grande majorité des substances utilisées sont des pesticides et insecticides qui tuent le prédateur.

Les insecticides de synthèse appartiennent à quatre familles chimiques : les organochlorés (comme le DDT), les organophosphorés, les carbamates et les pyréthinoïdes. Ces derniers, de création récente, ont permis d’améliorer la lutte contre de nombreux lépidoptères et sont utilisés en concentration moins forte que le classique DDT (de 10 à 20 g contre 1 kg à l’hectare). Actuellement, l’emploi des insecticides tente d’être de plus en plus ciblé pour tenir compte de différents facteurs : spécificité et rémanence de l’action, rapidité des effets, toxicité vis-à-vis des mammifères et des végétaux, compétitivité du prix et facilité d’emploi.
Les modes de diffusion sont de deux sortes : épandage au sol ou diffusion aérienne. La fréquence des traitements est variable suivant le niveau économique du pays producteur : 10 à 15 campagnes par saison pour les pays industrialisés comme l’Australie ou les Etats-Unis ; 5 à 6 campagnes pour les pays en voie de développement, comme les pays africains. L’action de ces traitements sur le rendement des récoltes est considérable : en culture pluviale, par exemple, le rendement peut varier de 0 à 150 kg à l’hectare sans traitement à environ 1 tonne à l’hectare avec traitement.
Un des grands problèmes de l’utilisation des insecticides est celui de la résistance induite des insectes. Ce phénomène d’adaptation est très important et les plantes génétiquement modifiées doivent elles-mêmes être traitées par des insecticides au bout d’un certain temps.

La lutte phytosanitaire s’oriente maintenant vers de véritables programmes de traitements comprenant des traitements préventifs qui vont intégrer les différents paramètres de chaque plantation (climat, étude régionale du parasitisme…).

Au total, la culture du coton est une culture à « hauts risques » pour l’environnement : la recherche d’une productivité toujours plus grande nécessite une irrigation intensive, une utilisation massive d’engrais et de produits toxiques, pesticides, herbicides, défoliants ; elle peut conduire à la stérilisation des sols dans les zones surexploitées ou à des désastres écologiques comme l’assèchement de la mer d’Aral.
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