Dioscorea cayenensis (PROTA)

Ressources végétales de l'Afrique tropicale
Introduction


Importance générale
Répartition en Afrique
Répartition mondiale
Glucides / amidon
Médicinal
Fourrage
Sécurité alimentaire

Dioscorea cayenensis Lam.

Protologue: Encycl. 3(1) : 233 (1789).

Famille: Dioscoreaceae

Nombre de chromosomes: 2n = 36, 40, 54, 60, 66, 80, 140

Synonymes

Dioscorea rotundata Poir. (1813).

Noms vernaculaires

Igname de Guinée (Fr).
Guinea yam (En).
Inhame da Guiné (Po).

Origine et répartition géographique

Le groupe de l’igname de Guinée comprend Dioscorea cayenensis (igname de Guinée jaune) et Dioscorea rotundata (igname de Guinée blanche). On ne les trouve pas à l’état sauvage. L’igname de Guinée est originaire de l’Afrique de l’Ouest; on la trouve depuis le Sénégal jusqu’en Ethiopie et Ouganda. Elle est probablement apparue en culture suite à une hybridation dans la section Enantiophyllum de Dioscorea. Dioscorea praehensilis Benth., Dioscorea abyssinica Hochst. ex Kunth et Dioscorea burkilliana J.Miège sont des parents possibles. La domestication continue toujours, par ex. au Bénin où les paysans locaux collectent des plantes d’igname sauvage, et les croisent avec des ignames cultivées. L’igname de Guinée est aussi cultivée en Afrique centrale et de l’Est, dans les Caraïbes, au Brésil et aux Philippines. Elle n’a été introduite que très récemment en Papouasie-Nouvelle-Guinée et en Océanie.

Usages

L’igname de Guinée est cultivée pour son tubercule souterrain féculent qui est l’aliment de base dans la région allant de la Côte d’Ivoire au Cameroun. Cette région compte pour plus de 95% de la production mondiale d’igname de Guinée. Le tubercule est utilisé presque exclusivement pour la consommation humaine; seules les épluchures sont données comme nourriture aux animaux. Les tubercules non-épluchés peuvent être bouillis, grillés, ou rôtis; tandis que les tubercules épluchés sont bouillis ou frits. Une méthode traditionnelle de préparation en Afrique de l’Ouest est de piler le tubercule épluché bouilli pour produire une pâte épaisse (igname pilée). L’igname pilée est consommée en la roulant en petites boules qui sont ensuite trempées dans une sauce et avalées (généralement sans être mâchées). Occasionnellement, le tubercule épluché est coupé en petits morceaux, séché et ensuite moulu pour produire de la farine d’igname. Les morceaux peuvent être mis à fermenter avant d’autres transformations. A l’heure du repas, la farine est plongée dans de l’eau bouillante et pétrie pour produire une pâte qui est consommée de la même façon que l’igname pilée. Des procédés industriels permettent la production de flocons d’igname qui peuvent être reconstitués dans l’eau chaude donnant un produit similaire à l’igname pilée ou à la purée d’igname.

En Afrique de l’Ouest, l’igname de Guinée a une grande valeur socioculturelle attachée à sa production et son utilisation. C’est un objet primordial pour les célébrations religieuses traditionnelles, les échanges de cadeaux et les festivités culturelles. Le début de sa récolte signifie même le début d’une nouvelle année. Dans ce cadre, il y a une nette préférence pour les gros tubercules.

Production et commerce international

En 2000, la production mondiale de tous les types d’igname s’élevait à 38 millions de t, produites sur une superficie de 3,9 millions de ha. Près de 90% de cette production provenait de la zone de l’igname ouest-africaine. Aucun chiffre concernant l’igname de Guinée seule n’est disponible. Cependant, vu qu’elle est l’igname la plus cultivée en Afrique de l’Ouest, et qu’elle n’est cultivée de manière importante nulle part ailleurs, la production d’igname de Guinée en 2000 peut être estimée à environ 30 millions de t. Le Nigeria est de loin le plus grand producteur suivi dans l’ordre par le Ghana, la Côte d’Ivoire et le Bénin. Pratiquement toute la production est le fait de petits agriculteurs.

De petites quantités d’igname de Guinée sont exportées de l’Afrique de l’Ouest vers l’Europe, et des Caraïbes vers l’Amérique du Nord et l’Europe. Cependant, ces quantités sont insignifiantes par rapport à la production totale.

Propriétés

Par 100 g de matière fraîche, les tubercules contiennent: 58–80 g d’eau, 15–23 g d’hydrates de carbone, 1–2 g de protéines brutes, 0,05–0,12 g de lipides, 0,35–0,79 g de cellulose brute, et 0,68–2,56 g de cendres. Les hydrates de carbone, principalement sous forme d’amidon (50–80%), constituent la plus grande partie de la matière sèche. Les granules d’amidon de l’igname de Guinée blanche sont ovales et mesurent 5–45µm de diamètre, alors que ceux de l’igname de Guinée jaune sont généralement plus petits et triangulaires. La taille des granules d’amidon augmente généralement depuis le sommet du tubercule vers le bas, et depuis la partie sous-cutanée vers le centre. La teneur en protéines, bien que généralement faible, est la plus élevée tout près de la peau. Il convient donc d’éplucher les tubercules soigneusement afin de conserver autant de protéines que possible. La fraction protéique est riche en acides aspartique et glutamique, et pauvre en tryptophane et cystine. Certains cultivars contiennent des quantités importantes de vitamine C et de thiamine.

Les tubercules fraîchement coupés provoquent des irritations de la peau occasionnées par la présence de raphides, qui sont détruits lors de la cuisson. Chez certains cultivars, les tubercules coupés sont sujets à une décoloration ou un brunissement oxydatif. La cuisson du tubercule immédiatement après l’épluchage ou la découpe réduit le degré de décoloration.

Falsifications et succédanés

Les produits à base de manioc sont souvent ajoutés comme falsification à l’igname pilée ou à la farine d’igname suite au prix relativement faible du manioc.

Description

Plante herbacée, glabre, dioïque, exceptionnellement monoïque, avec une tige annuelle volubile se développant à partir du tubercule; tubercule habituellement solitaire, de forme cylindrique à irrégulière, pesant jusqu’à 10(–25) kg, à chair blanchâtre ou jaunâtre, avec ou sans racines superficielles épineuses, donnant naissance à 1 ou quelques tubercules renouvelés chaque année; tige jusqu’à 12 m de long, s’enroulant à droite, glabre, épineuse ou non. Feuilles habituellement alternes à la base de la tige et opposées dans la partie supérieure, feuilles basales souvent fortement réduites, simples; stipules absentes; pétiole long de 5–12 cm; limbe largement ovale à suborbiculaire, de 5,5–12 cm × 5–10 cm, largement cordé à la base, acuminé à l’apex, entier, à 5–7 nervures. Inflorescence: épi axillaire unisexué, les épis mâles par groupes de 1–3 et longs de 4–6 cm, les épis femelles par groupes de 1–2 et longs de 10–12 cm. Fleurs unisexuées, régulières, avec un périanthe 6-lobé; fleurs mâles petites (1–2 mm de diamètre), sessiles ou à pédicelle court, avec 6 étamines; fleurs femelles avec un ovaire infère 3-loculaire, styles 3, courts. Fruit: capsule plus large que longue, de 2–2,5 cm × 3–3,5 cm, s’ouvrant par 3 valves, contenant jusqu’à 6 graines. Graines de 1–1,5 cm × 1–1,5 cm, avec une grande aile circulaire.

Autres données botaniques

Il n’est pas encore clair si Dioscorea cayenensis et Dioscorea rotundata représentent des taxons différents ou non. Dans la littérature botanique, le dernier est souvent considéré comme un synonyme du premier. Cependant, dans la pratique agricole deux groupes sont reconnus comme distincts: l’igname de Guinée jaune et l’igname de Guinée blanche, qui correspondent plus ou moins à Dioscorea cayenensis et Dioscorea rotundata respectivement. La chair du tubercule est jaune dans Dioscorea cayenensis et blanche dans Dioscorea rotundata, mais il existe de nombreux cultivars intermédiaires. La taxonomie basée sur les marqueurs moléculaires soutient le point de vue de 2 taxons différents. Ils sont tous deux connus uniquement en culture, et il serait plus judicieux de les traiter comme des groupes de cultivars. Un grand nombre de cultivars (peut-être 2500) nommés ou anonymes existent, caractérisés par la forme des feuilles, par la forme, la taille et la couleur du tubercule, la couleur de la tige, l’importance des épines sur les tiges et les racines, et par leurs exigences écologiques.

Croissance et développement

Quatre phases de croissance ont été définies pour l’igname de Guinée blanche, issue de tubercules. La première phase dure environ 6 semaines à partir de la germination. Elle inclut la prolifération des racines et l’élongation importante de la liane, mais un développement foliaire très faible. Durant cette phase, la croissance est dépendante de la réserve de nourriture dans le tubercule parent. La seconde phase s’étale de 6–10 semaines après la germination et est marquée par un fort développement foliaire et la transition vers le mode totalement autotrophe. L’initiation des tubercules se produit vers la fin de cette phase. Le grossissement des tubercules a lieu durant la troisième phase qui se produit entre 10–18 semaines après la germination. La surface foliaire et la longueur de la liane n’augmentent pas beaucoup durant cette phase, et la quantité de racines vivantes diminue. La quatrième phase s’étend de la 18^e semaine après la germination jusqu’à la sénescence des feuilles, de la liane et des racines à la fin de la saison, soit 6–7 mois après la germination. Le tubercule résultant (qu’il soit récolté ou laissé dans le sol) reste dormant durant 2–3 mois avant de commencer à germer.

La floraison est irrégulière, mais commence tard dans la seconde phase ou tôt dans la troisième phase chez les cultivars capables de fleurir. La production de fruit et de graine est rare. Les graines restent en dormance durant 3–4 mois après la sénescence des parties aériennes de la plante. Les plantes de semis sont moins vigoureuses que les plantes issues de tubercules, mais suivent généralement les mêmes quatre phases de croissance.

L’igname de Guinée jaune nécessite une période de croissance de 10–12 mois. Le tubercule a seulement une courte période de dormance.

Ecologie

L’igname de Guinée requiert une température de 25–30ºC pour une croissance normale; c’est pour cette raison qu’elle est strictement tropicale. La croissance de la liane est fortement réduite en dessous de 20ºC, alors que des températures du sol supérieures à 35ºC retardent la germination des tubercules plantés. L’igname de Guinée blanche est mieux adaptée aux régions de savane connaissant une saison sèche longue, alors que l’igname de Guinée jaune est cultivée dans la zone forestière ouest-africaine, où la saison sèche est relativement courte et où la saison de croissance dure environ 11 mois. Pour l’igname de Guinée blanche, l’approvisionnement en eau doit être suffisant durant les 6–7 mois de la croissance de la plante. Des précipitations bien réparties de 1500 mm/an représentent l’optimum, mais 600 mm/an permettent déjà un petit rendement. Cependant, la production de tubercules de semences à ce niveau de précipitation est faible. La tolérance à la sécheresse est meilleure durant la germination et la première phase de croissance. Un stress hydrique durant les phases ultérieures provoque des abscissions foliaires et en conséquence une réduction du rendement en tubercules.

L’igname de Guinée ne pousse pas bien à moins que le sol soit très fertile. Les associations mycorhiziennes favorisent l’absorption du phosphore dans les sols pauvres en phosphore. Des déficiences en azote et en potassium sont fréquemment observées. Le pH optimal est de 5,5–6,5. La toxicité aluminique est un problème au pH inférieur à 5,5. Le sol doit être bien drainé jusqu’à une profondeur d’au moins 90 cm. Il ne devrait pas contenir de graviers ni de pierres, et doit être dépourvu d’une strate dure, qui donnerait au tubercule une forme tordue. Une faible intensité lumineuse diminue le rapport tubercule/liane et provoque une diminution du rendement.

Multiplication et plantation

La multiplication se réalise normalement par tubercules. Jusqu’à 20% de la récolte de l’igname de Guinée est réservée comme semence. Les meilleures semences sont de petits tubercules entiers, de 100–500 g de poids frais. En ce qui concerne les semences résultant de la découpe des gros tubercules, le morceau de tête est préféré par rapport aux morceaux du milieu et de queue. Les tubercules intacts et les morceaux de tête poussent à partir des bourgeons présents dans le complexe nodal primaire. Les morceaux du milieu et de queue (ou de tête avec le complexe nodal enlevé) poussent de novo par l’activité méristématique sous la peau. Il est généralement préférable d’utiliser des tubercules de semence de cultivars résistants à la pourriture ou à la dégradation après plantation.

Les tubercules fraîchement récoltés d’igname de Guinée blanche sont dormants durant 2–3 mois avant de commencer à germer. Plus un tubercule est stocké longtemps après la récolte, plus les tronçons sans bourgeons qui en proviennent germeront vite. Cependant, même pour les tubercules ayant été stockés longtemps, la durée minimale pour la formation de pousses à partir de semences sans bourgeons est de 3 semaines. En conditions au champ, la durée entre la plantation et la levée peut prendre 1–3 mois. La levée dans un champ donné est étalée sur une longue période; l’uniformité de la levée est faible.

Le poids des tubercules mères détermine fortement la croissance et la performance des plantes qu’ils vont engendrer. Plus le tubercule de semence est grand, plus les pousses seront vigoureuses, plus la surface foliaire sera importante, plus le développement sera précoce, et plus le tubercule produit sera grand. Cependant, les semences de grande taille donnent un ratio de multiplication faible. La plantation de semences très petites (appelées “minisets”, de 15–50 g chacun) afin de produire des tubercules de semence pour une plantation commerciale ultérieure est couramment pratiquée.

La plantation se fait en buttes de 30–60 cm de haut ou en billons. L’espacement est de 1 m × 1 m. Les tubercules de semences sont enfouis à une profondeur de 10–15 cm. La culture intercalaire est la plus fréquemment pratiquée, mais la culture pure est également courante.

La propagation par graines est possible, mais non-rentable. La production de graines est irrégulière; certains cultivars ne produisent pas de graines. Il y a une période de dormance de 3–4 mois avant la germination. Les semis sont faibles et nécessitent une grande attention en pépinière. Le rendement en tubercules des plantes issues de graines est faible. La multiplication par culture de tissus est aussi possible, mais tout comme dans le cas de la propagation par graines, le tubercule résultant est extrêmement petit. La multiplication par graine et par culture de tissus est, pour cette raison, essentiellement un outil de recherche, et permet aussi une multiplication rapide de cultivars sains.

Gestion

Le paillage est souvent nécessaire pour protéger les tubercules de semence d’une chaleur excessive entre la plantation et la levée. Environ 1–2 mois après la levée, des tuteurs d’environ 1–2 m de long sont installés. On peut tuteurer chaque plante individuellement ou plusieurs plantes sur un tuteur de grande taille. Des arbustes étêtés (tuteurs vivants), gardés après défrichement, peuvent aussi servir de tuteurs. Le tuteurage est une opération qui demande beaucoup de main-d’œuvre, et est la plus cruciale dans les régions très pluvieuses et dans les régions forestières où les plantes sont ombragées et où les matériaux de tuteurage sont abondants. Dans les savanes, de bonnes récoltes sont obtenues sans tuteurs.

La période critique pour le contrôle des mauvaises herbes est les premiers 1–3 mois après la levée. 2–3 désherbages durant la saison avec des outils manuels sont généralement pratiqués. Des herbicides tels que le diuron et l’amétryne sont parfois utilisés.

La culture répond bien à la fertilisation azotée et potassique; elle répond moins aux applications de phosphore, peut-être parce que des associations mycorhiziennes rendent les ressources en phosphore du sol disponibles. Des engrais NPK sous diverses formulations sont utilisés. Des applications fractionnées de fertilisants sont recommandées, avec une première application un mois après la levée (durant la première phase de croissance) et la seconde application 3 mois après la levée, durant le grossissement des tubercules (durant la troisième phase de croissance).

La plupart des paysans traditionnels évitent l’utilisation d’engrais chimiques, pensant qu’ils réduisent la capacité de stockage des tubercules produits.

Maladies et ravageurs

Les pourritures du tubercule en stockage, causées par des espèces de Penicillium, Fusarium et Botrydiplodia, sont responsables de pertes importantes après la récolte. L’igname de Guinée est relativement résistante à l’anthracnose de l’igname (causée par Colletotrichum et Glomerella), qui est destructrice chez la grande igname (Dioscorea alata L.).

Le coléoptère de l’igname (Heteroligus sp.) est le ravageur principal. Les adultes migrent vers les parcelles d’igname en milieu de saison, creusent dans la base de la plante et se nourrissent des tubercules en phase de grossissement, causant des trous hémisphériques qui rendent les tubercules récoltés invendables et prédisposés à la pourriture. A la fin de la saison, les coléoptères adultes s’accouplent et migrent vers des terrains marécageux pour y pondre leurs œufs. Les stades larvaire et pupal se passent dans ces localités, jusqu’à l’apparition du coléoptère adulte au début de la saison des pluies, prêt à migrer vers les parcelles d’igname. La lutte contre le coléoptère de l’igname se fait par des insecticides ou par une plantation très tardive.

Le nématode de l’igname (Scutellonema bradys) et le nématode à galles des racines (Meloidogyne sp.) sont présents en certains endroits. Ils causent des dégâts au méristème du tubercule, et donnent une apparence verruqueuse au tubercule. La principale mesure de lutte est la rotation des cultures.

On a signalé un complexe de virus endémique dans la zone de l’igname, qui pourrait être responsable des rendements généralement faibles. La thermothérapie et la culture de méristèmes ont été utilisées pour produire des tubercules de semence sains destinés à la distribution.

Récolte

L’igname de Guinée blanche est récoltée 6–8 mois après la levée; l’igname de Guinée jaune après environ 12 mois. Le signe indiquant que la récolte peut commencer est la sénescence des parties aériennes. La récolte est toujours réalisée avec des outils manuels. Une double récolte des mêmes plantes est parfois pratiquée pour l’igname de Guinée blanche. Ceci implique une première récolte 4–5 mois après la levée, durant laquelle on retire prudemment le tubercule en évitant d’endommager les racines et le reste de la plante. La deuxième récolte des mêmes plantes a lieu 2–3 mois plus tard après la sénescence des parties aériennes. La première récolte fournit de la nourriture tôt dans la saison, bien que les tubercules récoltés aient une forte teneur en eau. La seconde récolte fournit des tubercules de semence d’excellente qualité, car les tubercules ont un grand nombre de bourgeons et sont moins sujets à la pourriture.

Rendement

Le rendement moyen en Afrique tropicale est d’environ 10 t/ha de tubercules frais. Les rendements habituels étaient en 1999 de 12,7 t/ha pour le Ghana, 11,1 t/ha pour le Bénin, 10,8 t/ha pour la Côte d’Ivoire et 9,6 t/ha pour le Nigeria. Des rendements expérimentaux de 60 t/ha ont été obtenus.

Traitement après récolte

Traditionnellement, les tubercules récoltés sont ramassés dans le champ, puis suspendus dans une remise à igname, qui est essentiellement une structure de poteaux en bois agencés verticalement. La remise est généralement construite à l’extérieur, soit dans la ferme, soit derrière la maison. Au début de la saison des pluies suivante, les tubercules sont habituellement rentrés à l’intérieur et stockés sur une plateforme. Il est essentiel que les tubercules soient bien aérés durant le stockage, et fréquemment inspectés pour la pourriture et la germination, et maintenus le plus au frais possible. Cependant, des températures en dessous de 15ºC causent l’apparition de noircissements et de détériorations. Ces éléments ajoutés au coût de la réfrigération rendent le stockage au froid impossible. Pratiquement tous les tubercules récoltés sont stockés et vendus entiers. Seule une infime partie est utilisée dans la fabrication de farine d’igname (à partir de morceaux d’igname secs), ou de flocons d’igname.

Ressources génétiques

Des collections au champ d’igname de Guinée sont présentes dans différentes régions d’Afrique tropicale et ailleurs dans le monde. Des collections importantes sont conservées en Côte d’Ivoire (Université), à l’IITA (Institut international d’agriculture tropicale) à Ibadan, au Nigeria, au National Root Crops Research Institute, à Umudike, au Nigeria, dans différents centres de recherches agricoles dans la partie ouest du Cameroun, et à Mayagüez, Porto Rico. Une grande diversité génétique existe et est maintenue dans les champs des paysans. D’importantes collections in vitro sont présentes à l’IITA au Nigeria et à l’IRD (Institut de recherche pour le développement) à Montpellier, en France. Une grande partie de celles-ci a été caractérisée et indexée pour le virus de la mosaïque de l’igname.

Sélection

Les principaux objectifs de sélection comprennent: 1) l’amélioration du rendement; 2) la production de tubercules plus ronds (et pas cylindriques) qui sont plus faciles à récolter et à manipuler; 3) l’amélioration du goût, de la texture et de la teneur en protéines du tubercule; 4) la production de cultivars tolérants aux maladies et aux ravageurs; 5) l’amélioration de l’architecture de la plante afin de supprimer la nécessité du tuteurage. La plupart des efforts d’amélioration réalisés à ce jour ont été concentrés sur la sélection à partir de la très grande diversité génétique qui existe déjà dans les champs des paysans. Cette activité est menée par les différents centres dans lesquels les collections sont tenues. Certains travaux de séquençage de l’ADN ont été menés par l’IITA.

Perspectives

Les principales contraintes de production sont la très grande exigence en main-d’œuvre, la faiblesse des rendements, les problèmes de stockage et la grande quantité de semences nécessaire. Ces facteurs engendrent une faible rentabilité et un prix élevé des tubercules au niveau du consommateur. L’ingénierie génétique pourrait apporter une aide en introduisant des caractéristiques désirables dans les plantes cultivées. La diminution de la fertilité du sol et la faible rentabilité économique feront que des cultures moins exigeantes, le manioc en particulier, la concurrenceront de plus en plus. Cependant, l’importance socioculturelle de l’igname de Guinée en Afrique tropicale maintiendra sa production et sa valeur.

Références principales

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Sources de l'illustration

Purseglove, J.W., 1972. Tropical crops. Monocotyledons. Volume 1. Longman, London, United Kingdom. 334 pp.

Auteur(s)

I.C. Onwueme, Center for Sustainable Living, Wilson College, Chambersburg, PA 17201, United States

P. Hamon, Institut de recherche pour le développement (IRD), Université Montpellier III, 911 Avenue Agropolis, B.P. 5045, 34032 Montpellier, Cedex 1, France

Consulté le 21 décembre 2024.

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