Graines de Canne à sucre (Saccharum officinarum)

Graines de Canne à sucre (Saccharum officinarum)

10 graines par sachet.

Le terme canne à sucre désigne un ensemble d'espèces de plantes de la famille des Poaceae et du genre Saccharum. Elles sont cultivées pour leurs tiges, dont on extrait du sucre. Avec un volume annuel de production supérieur à 2,2 milliards de tonnes1, ce sont les premières plantes cultivées au niveau mondial avec plus de 20 % de la masse totale produite en agriculture dans le monde.

Elles furent jusqu'au début du xixe siècle la seule source importante de sucre et représentent toujours actuellement 70 à 80 % de la production de sucre.

Description

La canne à sucre est une grande graminée tropicale herbacée à port de roseau, d'une hauteur allant de 2,5 à 6 mètres3. Les tiges, d'un diamètre de 1,5 à 6 cm, sont pleines4. Les feuilles, alternes, sont réparties en deux files opposées et ont un limbe de 1 m de long environ sur 2 à 10 cm de large pesant environ 300 g et plus. Elles sont au nombre de dix sur les plantes en pleine croissance, la partie inférieure de la tige se dénudant au fur et à mesure que les feuilles basses se dessèchent.

L'inflorescence est une panicule terminale de cinquante centimètres à un mètre de long. En culture, la canne est généralement coupée avant floraison. C'est une plante vivace par sa souche rhizomateuse.

Origine et distribution

La plante n'existe plus à l'état sauvage. Sa contrée d'origine serait l'archipel de la Nouvelle-Guinée, d'où elle aurait été répandue par l'homme d'abord dans toutes les îles du Pacifique et dans l'océan Indien jusqu'en Malaisie, ou bien dans la péninsule indochinoise. Sa diffusion pourrait être liée à l'expansion des Austronésiens à travers l'Asie du Sud-Est insulaire et le Pacifique.

Une autre possibilité sur son origine existe, la canne à sucre serait originaire d'Asie du Sud et du Sud-Est. En effet, cette plante est cultivée en Inde depuis plus de 4000 ans et a une place importante dans la culture et le folklore rural indien. D'ailleurs, le mot sucre dérive du mot sanskrit शर्करा (Shakar).

Des différentes espèces présentes dans ces régions, Saccharum officinarum est celle qui a été domestiquée. Elle a ensuite été croisée avec les espèces sauvages (Saccharum robustum, Saccharum barberi, Saccharum spontaneum et Saccharum sinense) pour améliorer son rendement en sucre et sa résistance aux différents climats5.

La canne à sucre a été introduite en Martinique comme dans le reste des Antilles dès 1640 afin de constituer une culture rentable, permettant de fournir à l'Europe un approvisionnement en sucre. Le rhum qui en est issu a reçu son premier label à la Martinique, ile française.

Aujourd'hui, elle est cultivée dans tous les pays tropicaux ou tempérés chauds.

Culture

L'aire de culture de la canne à sucre s'étend de 37° de latitude nord à 30° de latitude sud. La canne à sucre ne supporte pas le froid, requiert un fort ensoleillement et de grandes quantités d'eau, et apprécie les sols riches se drainant bien. D'origine tropicale, elle est cultivée de façon importante en Amérique du Sud (notamment au Brésil, premier producteur mondial), en Inde, en Asie (notamment en Chine), dans de nombreuses îles tropicales, mais aussi en Australie et en Amérique du Nord (en particulier en Floride).

Reproduction

La canne à sucre est une graminée : elle produit des graines, mais la reproduction est essentiellement assurée par bouturage (reproduction asexuée). Dans la nature, la canne à sucre finit par se coucher, et des bourgeons et leurs racines se développent à chaque nœud et à la tête, ce qui lui permet de coloniser jusqu'à une distance de 2 voire 4 mètres selon la taille de la plante. Le pied de la plante mère donne aussi naissance à de nombreux rejets. Dans la culture commerciale, la canne mature est généralement coupée en section de deux nœuds ou plus, puis enterrée en ligne dans un sillon. La reproduction sexuée de la canne par pollinisation puis par semis des graines était peu étudiée et pratiquée. Avec le renouveau de l'intérêt pour cette culture notamment dans le cadre de la production d'éthanol pour les biocarburants, des laboratoires d'agronomie se sont penchés sur ce type d'étude afin de développer de nouvelles variétés, en particulier dans l'objectif de créer des variétés résistantes à diverses maladies de la canne.

Plusieurs croisements ont été réalisés entre Saccharum officinarum et les autres espèces du genre pour obtenir des hybrides présentant diverses qualités. Le génome de la canne à sucre cultivée est très complexe. Le genre Saccharum comprend uniquement des espèces polyploïdes (2n=40 à 140). Avant les améliorations modernes le complexe canne à sucre était composé des espèces S. officinarum (2n=80) probablement issue de S. robustum, S. barberi (2n=82 à 124), S. sinense (2n=82 à 124). Dans les années 1920, le matériel fut hybridé par l'espèce sauvage S. spontaneum. Les variétés cultivées actuelles sont hybrides et aneuploïdes avec une centaine de chromosomes issus de officinarum (nombre de chromosomes de base x=10 comme robustum) et quelques-uns de spontaneum (nombre de chromosomes de base x=8). Les analyses génétiques ont montré que 15 à 25 % du génome des variétés cultivées dérive de S. spontaneum et que S. barberi et S. sinense sont déjà des hybrides entre S. officinarum et S. spontaneum.

La canne à sucre regroupe plusieurs espèces et hybrides, et plus de 4 000 variétés ont été identifiées, dont notamment les cannes :

Isautier

Mapou

Tamarin

R 570

Otaiti (une variété originaire de Tahiti)

Semis

Dans les cultures commerciales de cannes, des plants de cannes sains et vigoureux provenant de pépinières sont sectionnés puis plantés en ligne sous une couche de 3, 5 et jusqu'à 10 cm de terre selon le niveau d'humidité des sols et en tenant compte de la qualité des sols, leur perméabilité et le niveau de précipitations. Les sections sont préférablement coupées dans la partie haute de la canne, les rejets provenant de la partie inférieure se développant moins bien et plus lentement. Les cannes sont plantées dans un sillon allant jusqu'à 0,5 mètre de profondeur, à plat ou en lits surélevés (selon la qualité de drainage des sols). La canne à besoin de beaucoup d'eau, mais n'apprécie pas les terrains détrempés, et des drainages sont souvent prévus. Les sillons ou rangs sont généralement espacés de 1,5 à 2 mètres, afin de ménager de la place pour les machines, les ouvriers et des canaux d'irrigation. Cette habitude entraîne une faible densité des exploitations, et une augmentation des rendements est permise par des densités plus élevées mais entraîne des difficultés pour la mécanisation. Des tentatives d'augmentation des densités ont été tentées, notamment en plantant par couple rapprochés de sillons ou dans un seul grand sillon de 1 à 3 mètres de large, mais ces pratiques sont globalement peu utilisées. Dans la nature, la canne montre des densités très élevées, allant jusqu'à 5 ou 8 cm d'espacement entre les plants6.

Au bout de quelques semaines, les remplacements des plants n'ayant pas poussé sont faits à partir de plants prélevés dans une pépinière plantée en même temps que les champs, ce qui permet de maintenir l'uniformité de la taille des plants dans les champs. La canne nécessite un désherbage mécanique, chimique ou par paillis car la concurrence des adventices en début de culture entraine une baisse notable des rendements finaux en sucre. Une fois les plants bien développés, la couverture végétale qu'ils assurent suffit à empêcher la repousse des adventices.

Irrigation

Les champs de cannes nécessitent beaucoup d'eau, environ 13 000 à 15 000 mètres cubes par hectare et par an avec des systèmes d'irrigation peu performants. Par exemple, une première irrigation est faite le jour même du semis ou le lendemain, puis une semaine après, puis à intervalle de 3 semaines jusqu'à la période de maturation de la canne où la plante nécessite un stress hydrique. Les champs sont le plus souvent irrigués par simple gravitation, une conduite percée de trous déversant d'importantes quantités d'eau dans chaque sillon d'irrigation. L'eau coule ensuite jusqu'au bout du champ, souvent à plus d'un km de distance pour les grandes exploitations. Les plants au début du champ sont noyés sous des quantités d'eau trop importantes, une part élevée de l'eau utilisée ne sert qu'au déplacement de la coulée, et une bonne part est perdue par évaporation. Une exploitation peu efficace peut encore augmenter le gaspillage en raison du délai de déplacement de l'exploitant entre un bout du champ à l'autre pour détecter l'arrivée de l'eau puis retourner fermer les vannes.

D'autres méthodes d'irrigation sont également utilisées, avec des systèmes mobiles d’arrosage linéaire, des asperseurs fixes ou mobiles7. Ces systèmes entraînent aussi d'importantes pertes par évaporation et des problèmes de répartition de l'eau dans le champ en fonction du vent.

Des méthodes d'irrigation par goutteurs de surface ou enterrés ont également été développés, notamment au Brésil. Ces systèmes entraînent une baisse de la quantité d'eau utilisée (de 40 à 90 %) s'ils sont bien gérés, et permettent également l'apport de nutriments sous forme d'engrais liquides ou solubles7. Ils nécessitent par contre une bonne maîtrise technologique, des dispositifs de contrôle de l'humidité des sols, du matériel pour assurer la bonne tenue du système (filtres, régulateurs, pompes, systèmes automatisés, etc) et des opérations régulières de maintenance pour assurer l'entretien du système et prolonger sa durée de vie. Ils présentent aussi tous deux l'inconvénient d’entraîner une concentration du système racinaire des plantes à l'endroit des goutteurs, un sous-développement du reste du système racinaire, et donc une grande fragilité des plants en cas de défaillance dans le système d'irrigation qui nécessite une grande régularité. Des opérations pilotes ont aussi démontré qu'une expérience de plusieurs années peut être nécessaire pour maîtriser un système d'irrigation par goutteurs enterrés, et qu'un tel système mal maîtrisé était dommageable à la culture de canne à sucre et ses rendements8.

Au contraire d'un système d'irrigation par goutteurs aériens, un système de goutteurs enterrés permet l'utilisation de la technique du brûlis avant récolte, de meilleurs rendement pour l'irrigation (de 10 à 40 %), et une exploitation mécanique des champs de canne pour la récolte, l'aspersion d'engrais, pesticides et herbicides, et la lutte contre les mauvaises herbes par sarclage. Lorsqu'il est bien entretenu, il nécessite moins de réparations et possède une durée de vie possible de 5 à 10 ans, ce qui correspond à la durée de vie maximale d'une plantation de canne à sucre. La canne à sucre nécessite une période finale de maturation, typiquement à la saison sèche où elle manque d'eau, ce qui permet d'augmenter le taux de sucre dans la canne. Une bonne maîtrise de l'irrigation, notamment par goutteur, permet théoriquement de contrôler le moment de cette maturation en déclenchant un stress hydrique9. Une expérience d'irrigation de champs de canne à sucre par goutteurs enterrés a permis aux Philippines de réduire la quantité d'eau utilisée de 13 000 mètres cubes par hectare et par an avec la méthode classique par aspersion à 3 000 mètres cubes par hectare et par an. Ce système a également montré une amélioration du rendement de 70 tonnes de cannes récoltées par hectare à 133,5 tonnes par hectare, et une augmentation du taux de sucre de 5,2 % par rapport à l'irrigation par aspersion10.

Récolte

La récolte intervient au bout de 10 à 12 mois, ou 14 à 16 mois selon les pratiques agricoles. Typiquement, la canne présente une période de maturation en saison sèche, où le taux de sucre augmente fortement et où de nombreuses feuilles sèchent. La floraison débute ensuite, suivie de la production de graines. Ces deux éléments entrainent une baisse du taux de sucre, et la canne est donc généralement récoltée juste avant la floraison ou à son début. Un ou deux effeuillages des feuilles mortes avant la récolte sont parfois pratiqués, afin de faciliter le travail des coupeurs.

Traditionnellement, les champs de canne à sucre sont brûlés afin de faire fuir les serpents et autres animaux venimeux, et faciliter l'accès des coupeurs à des champs éclaircis et des tiges de cannes débarrassées de leurs feuilles mortes25. Ces feux spectaculaires brûlent intensément et s'éteignent très rapidement. Les coupeurs sectionnent la tige de la canne juste au-dessus du premier nœud, l'étêtent, et la coupent parfois en deux si elle est trop longue. La concentration en sucre est maximale dans la partie basse de la tige. Les têtes sont laissées au champ, auquel ils rendent une partie des nutriments en se décomposant. Des boutures peuvent aussi y être taillées. Les tiges de cannes sont ensuite rassemblées et chargées sur un camion qui les transporte jusqu'à l'usine qui est toujours proche des exploitations, car la dégradation du taux de sucre de la canne coupée est rapide : 2,4 points de richesse en 10 jours. Cette dégradation s'accompagne d'une perte de poids de l'ordre de 1 % par jour26.

La récolte de la canne à sucre peut être mécanisée, divers types d'appareils existent, depuis la petite faucheuse mécanique autotractée jusqu'à du matériel lourd. Ces grosses machines à couper la canne présentent généralement de deux à quatre fuseaux en hélices qui attrapent les rangées de tiges de cannes. Le bas et le haut des tiges sont coupés et les cannes sont portées par un tapis roulant vers le côté où elles sont déposées dans un camion. Les cannes coupées par ces machines se dégradent plus rapidement qu'avec des coupeurs manuels, et doivent être rapidement transportés à l'usine. Ce type d'exploitation permet la récolte rapide de grande quantité de canne, et réduit le coût de main d’œuvre dans les pays où les salaires horaires sont élevés. Elle permet également la récolte des cannes sans brûler les champs, ce qui laisse beaucoup de matière organique dans le champ pour la plantation suivante27 et forme un paillis empêchant la repousse des herbes concurrençant les jeunes rejets de canne26.

Les rendements des champs de canne sont très variables, et dépendent fortement des pratiques agricoles et des conditions naturelles (richesse des sol et climat). Les petites exploitations traditionnelles obtiennent généralement des rendements de l'ordre de 40 tonnes de canne par hectare, les vastes exploitations dotées de matériel et de bonne technicités produisent des rendements allant de 60 à 80 tonnes à l'hectare. Les rendements mondiaux sont en constante augmentation, avec une moyenne d'environ 65 tonnes de canne à l'hectare. Certaines exploitations obtiennent des rendements dépassant les 100 à 130 tonnes de canne à l'hectare.