Jour 2- Meeting virtuel - 09h50-10h05
Biologie de la reproduction du cocotier - par le Dr Roland Bourdeix
Diapositive 01 – Titre
Chers participants et collègues, je vais maintenant parler, pendant 15 minutes, de la biologie de la reproduction du cocotier et de certaines questions connexes pour les agriculteurs.
Diapositive 02 – Contenu
Je donnerai tout d'abord un aperçu de la biologie de la reproduction sur le palmier entier, dans sa globalité. Ensuite je décrirai l'inflorescence, et les fleurs mâles et femelles qu'elle contient. Je parlerai ensuite des phases femelles et mâles des inflorescences. Ces phases sont importantes parce que elles déterminent si le cocotier s autoféconde ou bien si le cocotier se croise avec un autre cocotier situé aux alentours. Enfin, je raconterai des histoires d’îles et de cocotier, en particulier comment les cocotiers se reproduisent dans des conditions très difficiles et sur des îles très isolées. Et comment, parfois, selon la tradition polynésienne, les cocotiers réussissent même à créer des îles.
Diapositive 03 - Biologie de la reproduction : cocotier entier
Voici une magnifique Naine Rouge de Tahiti plantée dans la collection internationale pour l'Afrique et l'Océan Indien. Cette collection est située en Côte d'Ivoire. A noter cependant que l'on trouve encore de plus belles naines rouges tahitiennes chez les agriculteurs, dans les jardins des Tuamotu. Voici une inflorescence qui vient de s'ouvrir. Cette inflorescence sera fécondée. Ensuite, il deviendra progressivement un bouquet de noix de coco mature. Une fois fécondées, les fleurs femelles grossiront progressivement et deviendront noix de coco. A trois mois, les jeunes fruits atteignent la taille d'un poing pour la plupart des cocotiers de type haut. Elles sont un peu plus petites pour les variétés produisant un grand nombre de petits fruits comme cette tahitienne naine. Les cocotiers de trois mois sont portés par la feuille numérotée 14 dont le rachis est horizontal. Savoir reconnaître ce congé particulier est important, car il est utilisé pour récolter des échantillons et comme point de repère pour effectuer certains comptages. Même si le rendement varie un peu selon la saison, le cocotier a une production continue. Il est fréquent de retrouver tous les stades de développement du fruit sur un même palmier, dispersés sur 12 à 14 régimes : inflorescence juste ouverte, fruits de un, deux, trois, six, huit ou douze mois. De l'ouverture de l'inflorescence aux fruits mûrs, le développement complet prend une année complète. J'ai été surpris de constater que, très souvent, les agriculteurs pensent que ce développement ne prend que trois à six mois ! c'est peut-être parce qu'ils ont hâte de récolter ?
Diapositive 04 Inflorescence
A l'aisselle de chaque fronde, pousse généralement une spathe pointue, dont la taille augmente progressivement. À maturité, la spathe mesure environ 1 à 1,5 m de long et environ 15 cm de diamètre dans sa partie la plus large. La pression de l'inflorescence en croissance de l'intérieur provoque la rupture de la spathe près de la pointe du côté ventral. Cette scission s'étend vers le bas. Une fois complètement développée, la spathe s'ouvre et libère l'inflorescence de la noix de coco.
L'inflorescence du cocotier, appelée "spadix" par les botanistes, mesure 1 à 2 mètres de long. Il est constitué d'un axe central ou rachis, avec 10 à 40 branches latérales appelées épillets, ou rachilles par le botaniste. L'inflorescence du cocotier est monoïque. Cela signifie qu'il a des fleurs mâles et femelles. Chaque épillet mesure environ 30 à 55 cm de long et porte de haut en bas de 100 à 300 fleurs mâles. La plupart des épillets, mais pas tous, ont une ou plusieurs fleurs femelles à leur base. Le nombre total de fleurs femelles dans une inflorescence dépend de facteurs génétiques et environnementaux et varie de zéro (surtout à la toute première floraison) à quelques centaines.
Diapositive 05 Fleurs mâles et pollen
Les fleurs mâles sont les premières à s'ouvrir, commençant au sommet de chaque épillet et se dirigeant vers la base. L'inflorescence du cocotier compte généralement plusieurs milliers de fleurs mâles. Les fleurs mâles sont petites de forme oblongue, généralement de couleur jaune pâle, mais avec des nuances de vert et d'orange dans certaines variétés. Chaque fleur mâle a six étamines. Les fleurs mâles commencent à mûrir dès l'ouverture de l'inflorescence. Leurs bractées s'ouvrent et le pollen est libéré des anthères. L'ouverture se produit généralement tôt le matin, les fleurs libérant du pollen tout au long de la matinée, avant de tomber après midi. Les fleurs au sommet de l'inflorescence, ainsi que sur la région terminale de chaque épillet, ont tendance à mûrir plus tôt. La durée de la phase mâle est d'environ 20 jours, mais cela peut varier selon la variété et la saison. Dans une fleur mâle, chacune des six anthères contient environ 100 000 à 220 000 grains de pollen. Chaque inflorescence normale produit environ 200 à 300 millions de grains de pollen. Les grains de pollen de noix de coco sont sphériques, avec un diamètre d'environ 50 µm lorsqu'ils sont frais. Ils rétrécissent rapidement après la chute et deviennent ellipsoïdaux. Lorsqu'il est placé dans l'eau, le grain de pollen s'hydrate immédiatement en retrouvant sa forme sphérique. Le pollen de noix de coco est commercialisable, si certains agriculteurs sont intéressés à produire. Il a été rapporté que le pollen reste viable pendant 2 à 8 jours dans des conditions de laboratoire. Mais dans la nature, 75 % du pollen émis perd sa viabilité après 12 heures. Ce point est important si l'on veut développer une méthode de pollinisation utilisable par les agriculteurs.
Diapositive 06 Fleurs femelles
Les fleurs femelles sont de forme globuleuse. Leur diamètre est de 2 à 3 centimètres. Ces fleurs deviennent réceptives tôt le matin comme l'indique une surface stigmatique réfléchie et humide. En plus de l'aspect stigmatique, du nectar contenant 9 à 12 % de saccharose est produit à partir des fleurs réceptives tout au long de la journée. Lorsqu'il est réceptif, le stigmate se développe en trois dents dressées. Les stigmates restent réceptifs au pollen pendant 1 à 4 jours avant de se dessécher. Une fois la période de pollinisation terminée, le stigmate se nécrose, et on peut voir un point noir au bout de la fleur, à l'endroit des stigmates. Si la fécondation réussit, la fleur se développe généralement en une noix de coco.
Diapositive 07 Fleurs femelles et pollinisation
Bien que le vent et les insectes provoquent la pollinisation, la pollinisation par les insectes est plus prédominante. Au cours des 6 premières semaines suivant la pollinisation, jusqu'à 70 % des fleurs tombent. Au moment de la récolte ou 11 à 12 mois après la fertilisation, une nouaison moyenne de 30 % ou moins est courante. L'installation de colonies d'abeilles dans les plantations de noix de coco et les jardins à graines pour améliorer la pollinisation et la nouaison est bénéfique. En Polynésie française, plusieurs agriculteurs ont déclaré que si la plantation est bien entretenue, la présence de ruches pour les abeilles augmente la récolte de 15 à 30 %.
Diapositive 08 Phases femelle et mâle
La sexualité des plantes est très inventive ! Ainsi, chaque cocotier est bisexué et produit des inflorescences portant à la fois des fleurs femelles et mâles. Il peut donc se polliniser. La plupart des cocotiers de type nain se reproduisent de cette façon. Chez les grands cocotiers, les mécanismes de pollinisation sont plus compliqués. Pour les comprendre, il faut savoir que la phase femelle d'une inflorescence correspond à la période où les fleurs femelles sont réceptives, et la phase mâle débute dès l'ouverture de l'inflorescence et se termine à la chute de la dernière fleur mâle. Chez certaines variétés, toutes les fleurs mâles mûrissent et tombent avant que les fleurs femelles ne soient réceptives. Dans ce cas, il y a pollinisation croisée : il s'agit apparemment de deux parents différents.
Mais un autre phénomène complique encore ce mécanisme. Il est également possible que la pollinisation ait lieu entre deux inflorescences successives sur le même palmier. La phase femelle d'une inflorescence donnée peut partiellement coïncider avec la phase mâle de l'inflorescence suivante. Le cocotier est donc une espèce où se côtoient différentes options de reproduction.
Diapositive 09 Phases femelle et mâle
Attention, cela demande d'être attentif ! Les variétés de noix de coco sont classées en quatre groupes selon leur mode de reproduction :
• Type I, (allogamie stricte) : Phase femelle courte sans chevauchement avec la phase mâle de la même inflorescence ou avec la phase mâle de l'inflorescence suivante. L'exemple est une population unique du cultivar de grande taille d'Afrique de l'Ouest.
• Type II, (allogamie préférentielle) : Phase femelle courte sans recouvrement avec la phase mâle de la même inflorescence, mais avec recouvrement partiel, ou rarement total, avec la phase mâle de l'inflorescence suivante. Les exemples sont les cultivars Tahiti Tall, Rennell Island Tall, Comore Island Tall, la plupart des Talls d'Afrique de l'Ouest et certains Compact Dwarfs.
• Type III, (autogamie directe) : Longue phase femelle chevauchant complètement la phase mâle de la même inflorescence, avec ou sans chevauchement avec la phase mâle de l'inflorescence suivante. Des exemples sont les cultivars Malayan Yellow Dwarf, Sri Lanka Green Dwarf et Cameroon Red Dwarf.
• Type IV, (autogamie semi-directe) : Phase femelle courte recouvrant partiellement la phase mâle de la même inflorescence et celle de l'inflorescence suivante. Des exemples sont la naine verte du Brésil et de nombreux hybrides nains de grande taille et certaines naines compactes.
En effet, nous pensons qu'un cocotier n'est jamais strictement allogame. Le mécanisme de pollinisation doit permettre à un palmier de s'autopolliniser, parfois au cours de sa vie. Ceci est essentiel pour une plante propagée à partir d'une seule graine qui pourrait flotter jusqu'à une plage isolée. Dans l'atoll de Fakarava, nous avons observé une petite île sur laquelle était planté un seul cocotier, à environ un kilomètre d'une source de pollen. Ce cocotier produisait des fruits. En l'absence de fécondation, le palmier peut accélérer l'émission de ses inflorescences. Certaines inflorescences peuvent alors être pollinisées par l'inflorescence suivante du même cocotier. Ainsi, le cocotier réussit à se reproduire, même s'il est seul.
Diapositive 10 îles et cocotiers
Je vais maintenant raconter comment un cocotier peut créer une île. En 2009, l'Initiative française pour les récifs coralliens a financé une campagne scientifique sur l'atoll de Fakarava (aux Tuamotu, Polynésie française). A cette époque, M. Cyril Tshonfo Ayee, dit Tehira, était président de l'Association de la Réserve de Biosphère de la Commune de Fakarava. Tehira a indiqué que pour les polynésiens, un motu se définit comme une petite île sur laquelle pousse de la végétation. Un îlot rocheux et un banc de sable sans aucune végétation ne s'appellent pas motu. Tehira a observé que certains bancs de sable devenaient de petits motu en quelques années. Selon lui et quelques autres habitants de Fakarava, « le cocotier peut créer un motu ». Tehira a expliqué que les noix de coco apportées par la mer germent sur un banc de sable qui n'est pas encore stabilisé. Si les noix de coco réussissent à germer et à pousser, les oiseaux viennent se poser sur les jeunes cocotiers. Sur leurs plumes ou dans leurs excréments, les oiseaux portent des graines qui se déposent sur le sable autour de la noix de coco. Les fientes d'oiseaux enrichissent le sol. Dans la plupart des cas, un seul cocotier parvient à survivre jusqu'à l'âge adulte. Peu à peu, la végétation pousse au pied du ou des palmiers. Les racines des palmiers et les autres plantes contribuent à stabiliser le banc de sable et permettent à d'autres plants de noix de coco et à d'autres graines de germer et de prospérer. Puis la taille du motu augmente progressivement.
Diapositive 11 Défis pour les agriculteurs
Quel est le défi connexe pour les producteurs de noix de coco ? A mon avis, il faut que les fermiers s'approprient les connaissances scientifiques sur le mode de reproduction du cocotier. La sélection réalisée par les fermiers est souvent peu efficace, car ils ne maîtrisent pas la reproduction de leurs cocotiers. Quand on récolte une semence sur un cocotier, on connaît la mère de cette semence mais on ne connaît pas son père. Ce père peut être un bon géniteur ou un mauvais géniteur, voire le cocotier lui-même dans le cas de l’autofécondation. Certains scientifiques utilisent une méthode, fiable à 100%, de fécondation contrôlée avec ensachage des inflorescences. Mais cette méthode est très coûteuse, difficile à mettre en œuvre, et donne un très faible rendement. Nous pensons que les fermiers devraient utiliser des méthodes plus simples de fécondation contrôlée avec ensachage, même si ces méthodes simples ne sont fiables qu’à 60 ou 80%. Ce sera déjà un progrès énorme si les fermiers disposent de telles méthodes. Nous allons essayer de tester certaines des méthodes possibles au cours des sessions au champ de cette formation.
Diapositive 12 Merci
Merci de votre attention. Sur le website Coconutmuseum.org, j’ai réuni un grand nombre de dessins botaniques, donc certains amusants, classés dans une rubrique «Whimsical botany . Il s’agit de botanistes européens qui, il y a des siècles, ont dessinés des cocotiers sans jamais les avoir vus ! Des cocotiers qui n’existe qu’en rêve…
© R. Bourdeix, section DIFF-009-6.1, 2023