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Les principes de la sélection L'amélioration des plantes a pour but de créer de

Les principes de la sélection L'amélioration des plantes a pour but de créer de nouvelles variétés à partir de la diversité existante. Elle consiste à croiser deux plantes choisies pour leurs caractères intéressants et complémentaires afin de les réunir dans une seule. Par le choix des meilleures plantes dans la descendance, les sélectionneurs aboutissent après un long travail d'épurations successives à la création d'une nouvelle variété. Les objectifs de la sélection Les objectifs de la sélection sont nombreux. Généralement, le premier critère évoqué est la productivité. La productivité dépend de nombreux facteurs. Elle peut être le résultat de la réduction des facteurs limitants du rendement, mais le potentiel de productivité peut également être accru par une amélioration de la physiologie des plantes : augmentation de l'activité photosynthétique, meilleure élaboration, migration et répartition des éléments constitutifs des réserves de la plante (grains, racines...). Les espèces végétales sont également plus ou moins plastiques. Certaines plantes comme le blé nécessitent une adaptation variétale importante aux conditions de sol et de climat. Pour les agriculteurs, l'un des facteurs les plus importants est la résistance aux maladies et aux parasites. Ceci joue non seulement sur le rendement, sur le revenu de l'agriculteur mais aussi sur l'environement. En effet, il peut exister d'autres solutions comme l'utilisation de produits de traitement qui, le cas échéant, peuvent augmenter les charges opérationnelles sur la culture. La sélection prend depuis longtemps en compte le besoin qualitatif et les contraintes industrielles des transformateurs. La qualité intrinsèque de la récolte, son état sanitaire, l'homogénéité des lots, l'aptitude des lots à la conservation, les qualités technologiques pour la transformation et les utilisations (boulangerie, biscuiterie, trituration...) sont des facteurs de sélection de plus en plus importants, diversifiés et codifiés dans des cahiers des charges. D'autre part, on demande de plus en plus à l'agriculture de contribuer à des activités industrielles et de produire des molécules à usage pharmaceutique. La recherche prend déjà en compte ces nouveaux critères afin de permettre par exemple la production d'énergie, de substances transformées à usage non alimentaire, de vaccins ou de médicaments. L'expérimentation au champ est indispensable pour évaluer les nouvelles variétés en conditions réelles de culture : diversité des conditions climatiques, pédologiques, compétition entre plantes, pression de maladies et de parasites... De nombreuses disciplines, les biotechnologies, le traitement de l'information, la biologie, l'agronomie et la biochimie, offrent des outils précieux aux sélectionneurs et permettent d'accroître l'efficacité des programmes de sélection. L'expérimentation au champ ne prend donc en compte que des plantes dont le potentiel génétique est important. Ceci renforce l'efficacité du travail d'expérimentation, et peut également l'alléger en écartant des plantes de moindre intérêt. Parmi ces techniques, les biotechnologies rassemblent : la biologie cellulaire dont la base est la culture in vitro de cellules végétales, la biologie moléculaire qui permet d'analyser et de caractériser l'information génétique par marquage moléculaire et de la modifier par génie génétique. Production végétale La production végétale est tributaire de la disponibilité de terres arables et varie notamment en fonction des rendements, de l’incertitude macro-économique et des modes de consommation. Elle a un fort impact sur les prix des produits agricoles. L’importance de la production végétale est liée aux surfaces récoltées, à la production par hectare (rendement) et aux quantités produites. Le rendement des cultures est la quantité de produits végétaux obtenue par unité de surface récoltée. Dans la plupart des cas, les données sur le rendement ne sont pas enregistrées, mais sont obtenues en divisant un tonnage par une superficie récoltée. Le rendement réel, sur l'exploitation, est fonction de plusieurs facteurs tels que le potentiel génétique de la variété ; le rayonnement solaire, l'eau et les éléments nutritifs absorbés par les plantes ; et la présence d'adventices et d'ennemis des cultures. Cet indicateur est calculé pour le blé, le maïs, le riz et le soja. Il est exprimé en tonnes par hectare, en milliers d’hectares et en milliers de tonnes. 1.1 Facteurs de la productivité L’efficacité de la production agricole d’un végétal, qu’elle soit mesurée en termes de productivité (accroissement total de la biomasse végétale par superficie et unité de temps) ou de rendement (biomasse récoltée par hectare pour une culture donnée) , est conditionnée par le programme génétique du végétal cultivé, mais aussi par certains facteurs du milieu dans lequel il se trouve. Ces facteurs sont multiples :  les facteurs qui entrent en jeu dans la photosynthèse : éclairement, teneur en CO2 de l’air, approvisionnement en eau et en sels minéraux  les conditions climatiques : température, pluviométrie…  les facteurs qui déterminent la qualité du sol : présence d’ions, circulation d’eau, oxygénation des racines…  les facteurs biotiques (c'est à dire liés à la présence d'autres êtres vivants) : présence de parasites, d'insectes, de plantes entrant en compétition avec le végétal concerné, mais aussi champignons des mycorhizes (= associations racine-champignons), bactéries fixant l'azote atmosphérique et développant des nodosités sur les racines… 1.2 Le facteur limitant Le facteur limitant est le facteur du milieu qui est situé le plus loin de l’optimum et qui donc limite la production du végétal, et ce quel que soit la variation des autres facteurs. Ainsi, on n’atteindra jamais des conditions de culture idéales pour un végétal donné, et le défaut d’un seul facteur limite alors la production, parfois à un niveau bien inférieur à cet idéal. Il faut donc en priorité améliorer le facteur limitant, qui limite la productivité. Ceci nous amène à des réflexions sur la possibilité de contrôle des facteurs d'un milieu. Peut-on assurer un développement idéal de la production du végétal par ce moyen ? 2 Agir sur les facteurs du milieu 2.1 Cultures en plein champ Le contrôle des facteurs du milieu est limité, car on ne peut par exemple influer sur les facteurs climatiques, sauf à limiter l’impact de certains phénomènes comme le gel ou le vent (plantations assurant la couverture du champ en amont), et encore moins des facteurs comme l’éclairement ou la teneur en CO2 de l’air. Cependant, l’agriculteur peut améliorer le sol et l’environnement biologique de la plante :  le sol peut être amélioré physiquement (labourage, sarclage) et chimiquement (apport d’engrais, notamment K, N , P et irrigation)  lutte contre les " mauvaises herbes ", les parasites, les maladies pouvant affecter le végétal (herbicides, insecticides) Ces techniques permettent une amélioration du rendement agricole, qui est cependant limitée par d’autres facteurs. 2.2 Cultures sous abris Grâce à des serres, parfois équipées de matériel complexe, ou de simples tunnels, en fait une feuille de plastique placée sur des arceaux, on améliore notre maîtrise de certains facteurs du milieu :  Augmentation de la température grâce à l’effet de serre, produit par le piégeage dans l’abri de la chaleur due aux rayons du soleil mais aussi celle dégagée par le sol. En effet, les plantes en activité rejettent de la vapeur d’eau par le mécanisme de transpiration, vapeur qui se condense sur les parois de la serre, et qui retient une partie importante de la chaleur piégée dans la serre, notamment la chaleur stockée par le sol et rendue sous forme de rayonnement infrarouge terrestre même pendant la nuit. La température est ensuite réglable par l’utilisation de ventilateurs et de chauffages d’appoint, pour la maintenir à une valeur satisfaisante pour les plantes, plus élevée que dans l’atmosphère pour améliorer la productivité et pour avancer les récoltes dans le temps.  Le facteur limitant étant souvent la teneur en dioxyde de carbone de l’air, on a intérêt à enrichir l’air de ce composant, car les plantes en consomment beaucoup pendant la journée, alors que l’approvisionnement en air est limité. On peut alors ventiler la serre, ou enrichir artificiellement l’air en dioxyde de carbone (fumure carbonique).  Les facteurs que l’on peut améliorer en cultures plein champs sont toujours valables… 2.3 Cultures hors sol Dans ce type de culture, on n’apporte au végétal que les éléments du sol dont il a besoin, en les contrôlant comme autant de facteurs de productivité : par rapport au mode de culture précédent, si on ajoute le contrôle en eau et en sels minéraux, on a un contrôle maximal sur les facteurs du milieu. On a deux possibilités pour réaliser une culture hors sol :  utilisation de support ou de substrat imbibé d’une substance nutritive adaptée aux besoins particuliers du végétal  utilisation directe de la solution nutritive, dans laquelle sont plongées les racines de la plante On règle ainsi le problème de la fatigue du sol (mauvais drainage des sols après l’apport massif d’engrais), on a un contrôle sanitaire plus efficace et on obtient souvent des produits de meilleure qualité. Cependant, ce type de culture nécessite des investissements lourds, et demande une haute technicité dans les diverses manipulations à mettre en œuvre, ceci augmentant le prix de revient des produits. Valorisation des végétaux Les végétaux sont broyés puis compostés. Le compost obtenu est ensuite criblé (tamisé) pour enlever les gros éléments restants. Il a l’aspect du terreau. Le co-compostage, c’est la production de compost à partir d’un mélange de fumier et de uploads/Industriel/ les-principes-de-la-selection.pdf