Gossypium barbadense (PROTA)

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Fibre Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svg


Gossypium barbadense L.


Protologue: Sp. pl. 2: 693 (1753).
Famille: Malvaceae
Nombre de chromosomes: 2n = 52

Synonymes

  • Gossypium vitifolium Lam. (1786),
  • Gossypium peruvianum Cav. (1788),
  • Gossypium acuminatum Roxb. ex G.Don (1831),
  • Gossypium brasiliense Macfad. (1837).

Noms vernaculaires

  • Coton, cotonnier, cotonnier d’Egypte, coton des Indes occidentales (Fr).
  • Cotton, sea island cotton, Egyptian cotton, pima cotton (En).
  • Algodoeiro, algodoeiro americano (Po).
  • Pamba (Sw).

Origine et répartition géographique

Gossypium barbadense est probablement originaire du Pérou suite à un croisement entre Gossypium herbaceum L. et Gossypium raimondii Ulbrich ou Gossypium gossypioides (Ulbrich) Standley. Il pousse naturellement sur les côtes du Pérou et de l’Equateur. Il a été domestiqué au nord-ouest de l’Amérique du Sud. Au Pérou, les produits en coton issus de Gossypium barbadense tels que du fil, des cordages et des filets de pêche remontent à environ 2500 avant J.-C. Sa culture s’est répandue en Amérique du Sud et en Amérique centrale et Gossypium barbadense a été introduit après 1492 en Afrique, en Asie et sur les îles du Pacifique. Il a été introduit aux Etats-Unis en 1785 où il était connu comme le coton “sea island”, par opposition au coton “upland” (Gossypium hirsutum L.). Il est maintenant couramment cultivé dans les régions chaudes du monde et s’est parfois naturalisé. C’est le principal coton en Egypte et dans les Indes occidentales, alors que le Soudan, le Pérou et les Etats-Unis comptent parmi les principaux producteurs. Dans certaines parties d’Afrique tropicale, par ex. en Côte d’Ivoire, il a en grande partie été remplacé par Gossypium hirsutum, plus productif.

Dans cet article le mot “coton” ou “cotonnier” désigne les données relatives à l’ensemble des 4 espèces de Gossypium cultivées (Gossypium arboreum L., Gossypium barbadense, Gossypium herbaceum et Gossypium hirsutum) ; lorsque ces données ne concernent que Gossypium barbadense, cela est explicitement mentionné.

Usages

Le cotonnier est le plus important groupe de plantes à fibres au monde. Les principales fibres de coton sont les plus longs poils des graines (“lints”), utilisés pour faire du fil à tisser pour les tissus, seuls ou associés à d’autres fibres végétales, animales ou synthétiques. Les lints de coton servent également à fabriquer d’autres produits dont du fil à coudre, des cordages et des filets de pêche. Les lints de Gossypium barbadense sont en particulier appréciés pour leur utilisation dans des textiles de haute qualité, des tissus de luxe, des fils et du fil à coudre. Les chutes et chiffons de textiles en coton servent dans l’industrie du papier pour la production de papier à écrire, d’édition et de dessin de la plus haute qualité. Avec les fibres courtes (“fuzz”, “linters” ou “duvet”) on fabrique de nombreux produits, dont des papiers, de la ficelle, du rembourrage pour les automobiles, des explosifs, des plastiques et de la pellicule photo. On transforme la pâte de linters en différents types de papier, selon leur classe. Les linters ont également été utilisés pour la production d’acétate de cellulose et de viscose. Les tiges du cotonnier sont transformées en papier et en carton, par exemple en Chine, et en panneaux de particules agglomérées au ciment.

Le cotonnier est une plante oléagineuse importante. L’huile des graines de cotonnier est utilisée à l’échelle industrielle dans de nombreux produits, dont la margarine, la mayonnaise, les huiles pour salade et de cuisson, les vinaigrettes et les graisses émulsifiables. Elle sert également à fabriquer du savon, des produits cosmétiques, des lubrifiants, des huiles sulfonées et des enrobages de protection. Par endroits elle sert en cuisine et pour la friture. Des mélanges de biogazole d’huile de coton et de gazole peuvent être utilisés dans les moteurs diesel traditionnels sans aucune modification majeure. Le tourteau de graines, qui est le résidu de l’extraction d’huile, est un concentré important de protéines pour le bétail. Les tourteaux de basse qualité sont utilisés comme fumure. La graine entière peut être donnée à des ruminants, qui sont moins sensibles au gossypol toxique de la graine que les non-ruminants, ou s’applique comme fumure. Les coques apportent des fibres de basse qualité dans les aliments du bétail, ou servent de litière ou de combustible. Les capsules, les feuilles et les petits rameaux restants sont pâturés par les ruminants. Les tiges sèches servent de combustible ménager.

En Afrique de l’Ouest, la fibre de Gossypium barbadense est par endroits utilisée pour tisser des articles tels que des ceintures, des mouchoirs et des brassards. Dans le sud du Nigeria, elle constitue la base d’une industrie locale de filature et de tissage de quelque importance. Au Cameroun, on transforme la fibre en tissus utilisés pour les dots et les enterrements. Au Gabon, la fibre est transformée en sacs. En R.D. du Congo, elle est utilisée pour faire des textiles grossiers, des cordages, de la ficelle, des filets de pêche et des bandes. Gossypium barbadense est parfois cultivé comme plante ornementale. C’est une mellifère, donnant de meilleurs rendements en miel que Gossypium hirsutum.

Gossypium barbadense est couramment utilisé en médecine traditionnelle africaine. Au Sénégal, l’infusion de feuilles est utilisée comme lavement des yeux pour le traitement d’affections oculaires. En Côte d’Ivoire, la fibre humidifiée est utilisée comme emplâtre sur les plaies, et la fibre trempée dans de l’huile est utilisée pour le dessin. Au Malawi, le jus de feuilles dilué avec de l’eau est utilisé comme collyre pour traiter la conjonctivite. Au Bénin, on consomme le jus de feuilles pour traiter la toux, la dystocie et les vertiges, et la décoction de feuilles avec celles de Pergularia daemia (Forssk.) Chiov. se prend contre les convulsions. Au Cameroun, la décoction de feuilles est prise pour traiter la jaunisse, des feuilles écrasées sont utilisées en cataplasme contre les maux d’estomac et la constipation, et l’huile des graines est utilisée contre l’otite. Au Gabon, la macération de feuilles se prend contre la gonorrhée et comme émétique, alors que le jus est considéré comme émollient et est appliqué en externe contre les démangeaisons. Au Congo, on instille le jus des feuilles dans les oreilles pour traiter l’otite, des décoctions de feuilles sont absorbées comme boisson contre la toux, et les feuilles sont frottées sur le corps pour soigner la gale. En R.D. du Congo, l’infusion de feuilles se boit pour traiter les rhumes, la bronchite, les rhumatismes et les hémorroïdes, et est utilisée en bain de bouche prolongé pour traiter les caries dentaires et les gingivites. Des feuilles écrasées sont appliquées sur les coupures, les abcès et utilisées pour traiter la lèpre. On utilise des jeunes pousses réduites en pâte contre les palpitations, et la fibre en emplâtre sur les blessures. Au Kenya, on utilise les lints comme emplâtre sur les plaies.

Production et commerce international

Selon les estimations de la FAO, la production annuelle mondiale de coton en 2004–2008 était d’environ 70 millions t de coton-graine (coton non égrené, contenant des graines, des lints et des fuzz), mais la majeure partie (plus de 90%) de la production mondiale de coton est issue de Gossypium hirsutum. Le reste se compose surtout de Gossypium barbadense, qui produit une fibre plus longue, plus résistante, plus fine et plus onéreuse que Gossypium hirsutum, mais dont le rendement est moindre et qui montre une adaptation limitée à la plupart des régions où le cotonnier est cultivé. En 2004, les principaux producteurs de Gossypium barbadense étaient les Etats-Unis, la Chine, l’Inde et l’Egypte. En Afrique de l’Ouest, la production commerciale de fibres de Gossypium barbadense se fait au Togo et au Nigeria. Deux autres espèces de cotonnier, Gossypium arboreum et Gossypium herbaceum, sont cultivées dans une certaine mesure en Afrique et en Asie.

Propriétés

Les fibres de coton sont des extensions unicellulaires des cellules épidermiques de la graine. On distingue deux types de fibres : des fibres longues (“lints”) et des fibres courtes (“fuzz” ou “linters”). Les lints de coton font 10–40(–64) mm de long, avec un diamètre de (12–)18–28(–42) μm et ont un rapport longueur/largeur de 1000–4000. Gossypium barbadense donne la meilleure qualité de lints de tous les cotons, car il est blanc, soyeux et mesure 30–40(–64) mm de long. Sur le marché international, la longueur des fibres ou “staple length” du coton est exprimée en fractions de pouces. Les fuzz sont comparables en apparence aux lints, mais sont plus courts (2–7 mm de long), plus cylindriques et ont des parois plus épaisses. Les graines de certains cultivars actuels de Gossypium barbadense ne produisent pas de fuzz.

Au-delà de la longueur des fibres et de leur uniformité, les propriétés les plus importantes du coton sont la finesse (diamètre), la maturité, la résistance et l’élasticité. La finesse associée à la maturité (le degré auquel la paroi cellulaire secondaire s’est développée) des fibres de coton est généralement déterminée par la résistance au passage de l’air, et exprimée selon une valeur appelée “micronaire”, traduisant la densité linéaire des fibres. Les valeurs typiques de la résistance à la traction, de l’allongement à la rupture, et du module de Young des fibres de coton sont de 285–595 N/mm², de 7,0–8,0% et de 5500–12 600 N/mm², respectivement. Parmi les principales fibres textiles du monde, le coton présente une combinaison unique de propriétés, en ce qu’il est résistant, confortable, lavable, durable et imprimable. Il se mélange également bien avec d’autres fibres qui lui confèrent une plus grande résistance, de la brillance et une résistance au froissement. Sur la base du poids sec, les fibres de coton contiennent 88–96% d’α-cellulose, 3–6% d’hémicelluloses et 1–2% de lignine.

Les graines de coton qui restent après l’égrenage sont constituées de linters (5–10%), d’huile ( 15–33%), de tourteau (33–45%) et de coques (24–34%). L’huile de graines de coton est une huile semi-siccative obtenue par une extraction mécanique ou par solvants à partir des graines. Les principaux acides gras dans l’huile de graines de coton sont l’acide linoléique (42–59%), l’acide palmitique (20–34%) et l’acide oléique (13–25%). L’huile des graines contient également 0,5–1(–2)% d’acides gras cyclopropénoïdes, dont on sait qu’ils provoquent des troubles physiologiques chez les animaux. L’huile ainsi que d’autres parties de la plante des Gossypium contiennent du gossypol, un aldéhyde triterpénoïde, qui est toxique pour l’homme et les animaux, les animaux monogastriques en particulier. Le gossypol présente des propriétés insecticides, antimicrobiennes, contraceptives et antitumorales. Le gossypol et ses composés apparentés sont supposés conférer aux cotonniers leur tolérance ou leur résistance aux insectes et leurs propriétés antimicrobiennes. Il existe des cultivars sans glandes, exempts de gossypol, mais ils sont plus sensibles aux ravageurs. La teneur en gossypol des graines de Gossypium barbadense (0,60–1,15% de la matière sèche totale) est généralement plus élevée que celle de Gossypium hirsutum (0,51–0,77%), avec une proportion plus élevée de gossypol présent dans sa forme libre la plus active biologiquement. Le gossypol peut être retiré de l’huile par une extraction aux solvants, après une extraction de l’huile des graines, que ce soit par un procédé mécanique ou aux solvants. Le tourteau et la farine contiennent plus de 40% de protéines brutes, mais ne sont pas sans danger pour les animaux monogastriques, à cause du gossypol qu’ils contiennent. Le gossypol dans le tourteau peut être éliminé ou rendu inoffensif par des moyens chimiques (sels ferreux) ou physiques (chauffage), mais il est plus difficile d’atteindre cet objectif d’un point de vue économique que de retirer le gossypol de l’huile.

Lorsque des graines entières sont données à des vaches, le fuzz sur les graines ralentit leur passage dans le tractus gastro-intestinal, et les graines sans fuzz de Gossypium barbadense ne sont pas aussi complètement digérées que les graines à fuzz. Pour augmenter leur digestibilité, elles sont écrasées ou transformées. Il a été suggéré que la ration totale du bétail adulte doit contenir moins de 0,1–0,2% de gossypol, ce qui représenterait une quantité de 2,7–3,6 kg de graines de Gossypium barbadense non transformées par jour.

Un extrait brut de feuilles de Gossypium barbadense et sa fraction méthanolique ont montré des effets hypotensifs in vivo chez des rats.

Falsifications et succédanés

La fibre de Gossypium barbadense peut être substituée par celle de Gossypium hirsutum et à moindre échelle par celle de Gossypium arboreum et de Gossypium herbaceum, mais la fibre des trois dernières espèces est plus courte et de qualité inférieure à celle de Gossypium barbadense.

Description

Arbuste pérenne ou sous-arbrisseau annuel atteignant 3 m de haut, avec presque toutes les parties ponctuées de façon irrégulière de glandes noires ; rameaux d’abord anguleux, puis cylindriques, souvent teintés de violet. Feuilles disposées en spirale ; stipules linéaires, lancéolées ou ovales, sur les pousses en fleurs souvent largement ovales à orbiculaires et auriculées à la base, de 1–5 cm de long ; pétiole équivalant à ½–? de la longueur du limbe ; limbe au contour orbiculaire à largement ovale, de 8–20 cm de diamètre, 3–7-palmatilobé avec le segment central le plus grand, feuilles supérieures parfois non lobées, lobes ovales à lancéolés, base cordée, bord entier, à 3–9 nervures pédalées, à 1–3 nervures centrales avec un nectaire elliptique légèrement au-dessus de la base en dessous. Fleurs solitaires, généralement sur des branches sympodiales ; pédicelle plus court que le pétiole, non articulé, brusquement trigone, portant généralement des nectaires en dessous de l’insertion des segments de l’épicalice ; segments de l’épicalice (bractéoles) 3, érigés, apprimés contre la corolle ou le fruit, orbiculaires à ovales, de 4–6 cm de long, cordés à la base et fortement auriculés, à 5–17 dents acuminées, persistants ; calice cupuliforme, de 8–10 mm de long, à 5 dents obtuses courtes à l’apex tronqué, densément ponctué de glandes, portant 3 nectaires à l’extérieur à la base, se divisant après la floraison ; corolle généralement jaune avec une tache rouge foncé ou violette à la base, pétales 5, imbriqués, obovales, de 5–8 cm de long, tronqués et émarginés à l’apex ; étamines nombreuses, formant une colonne érigée de 2,5–4 cm de long, filets courts, anthères 1-loculaires ; pistil à ovaire 3–5-loculaire et un style court à stigmate claviforme à 3–5 sillons. Fruit : capsule ovoïde à fusiforme de 3,5–6 cm de long, pourvue d’un bec, glabre, densément ponctuée, noire, à ouverture loculicide, 3-loculaire à plusieurs graines par loge. Graines ovoïdes, de 8–10 mm de long, avec un hile aigu, noires à brun foncé, densément couvertes de longs poils laineux fins, blancs (lints) et tomentum court et fin (fuzz) partout ou seulement sur le hile ou absent. Plantule à germination épigée.

Autres données botaniques

Le genre Gossypium comprend environ 50 espèces réparties dans les zones tempérées chaudes à tropicales. L’origine du genre est inconnue, mais 3 centres primaires de diversité existent : en Australie, au nord-est de l’Afrique jusqu’à l’Arabie, et du centre-ouest au sud du Mexique. Les 4 cotons cultivés dans le monde (les diploïdes de l’Ancien Monde Gossypium arboreum et Gossypium herbaceum et les tétraploïdes du Nouveau Monde Gossypium barbadense et Gossypium hirsutum) ont été domestiqués indépendamment dans différentes parties du monde. La taxinomie de Gossypium est compliquée, en partie à cause de la domestication de 4 espèces distinctes et de larges hybridations interspécifiques. La littérature est confuse et les auteurs ne sont pas d’accord sur l’identité des nombreuses espèces, sous-espèces, sections, variétés, formes, races et cultivars qui ont été distingués. Actuellement, le système taxinomique de P.A. Fryxell, avec environ 50 espèces regroupées en 4 sous-genres et 8 sections, est le plus généralement accepté. Il est principalement basé sur des données morphologiques et géographiques, mais est confirmé par des preuves cytogénétiques et moléculaires. La recherche cytologique a conduit à la reconnaissance de 8 “groupes génomiques” diploïdes de base, désignés par les lettres A à G, plus K. En général, les espèces au sein d’un groupe génomique peuvent former des hybrides interspécifiques fertiles. Gossypium barbadense et Gossypium hirsutum appartiennent au sous-genre Karpas, qui groupe les espèces tétraploïdes du Nouveau Monde à génome AD, alors que Gossypium arboreum et Gossypium herbaceum sont inclus dans le sous-genre Gossypium, qui groupe les espèces diploïdes de l’Ancien Monde à génome A.

Au sein de Gossypium barbadense, on distingue 2 variétés :

– var. barbadense : arbuste annuel, cultivé principalement dans les Indes occidentales, en Amérique centrale et dans les parties méridionales des Etats-Unis, mais également en Egypte et au Soudan.

– var. braziliense (Raf.) Fryxell : le “cotonnier rognon” du bassin amazonien, dont les graines de chaque loge du fruit sont soudées en une solide masse réniforme ; la masse de ses graines facilite l’égrenage manuel ; il est peut-être mieux de le considérer comme une forme domestiquée, géographiquement restreinte, de Gossypium barbadense qu’une entité taxinomique.

Autrefois, on distinguait une troisième variété, var. darwinii (Watt) J.B.Hutchinson, mais elle a été élevée au rang d’espèce distincte, Gossypium darwinii Watt : arbuste pérenne à lints fins et bruns, endémique des Îles Galapagos. Cette séparation est fondée sur des données moléculaires.

Anatomie

Les lints de coton ont un aspect lisse, en forme de ruban et vrillé, les parois des fibres montrant des striures longitudinales et en spirale. Les parois des fibres contiennent de nombreuses couches de chaînes de cellulose, qui s’organisent en spirale et donnent aux fibres sèches leur apparence vrillée caractéristique. Les poils sont couverts d’une cuticule cireuse, donnant à la fibre non transformée un toucher gras et la rendant hydrofuge. Lors du séchage à maturité, les fibres perdent leur forme tubuleuse et prennent une forme de ruban (réniforme en coupe transversale), se vrillant dans différentes directions et formant les circonvolutions bien connues. La dessiccation à maturité est un processus physique irréversible, générant des propriétés technologiques qui font que la fibre de coton est très adaptée à la production de textiles.

Croissance et développement

Le cotonnier est normalement une plante pérenne à port indéterminé, mais il est généralement cultivé comme annuel, la formation de nœuds sur la tige principale étant arrêtée par la fructification, la température, l’humidité du sol, la photopériode, ou une combinaison de ces facteurs. C’est une culture qui s’étale sur 120–220 jours. Les plantules lèvent 5–15(–30) jours après le semis et la première vraie feuille se déplie 7–9 jours après, mais ces processus varient selon les températures. Après la germination, les semis forment une longue racine pivotante, qui peut atteindre une profondeur de plus de 25 cm au moment où les cotylédons se déplient, et de 3 m à la mi-saison. La plante reste non ramifiée pendant environ 1 mois. L’architecture est dimorphe, l’axe principal et les branches inférieures (naissant de bourgeons axillaires) étant monopodiaux et végétatifs, alors que les branches fructifères (naissant de bourgeons extra-axillaires) sont sympodiales. Les branches fructifères se forment comme des branches primaires en haut de la tige principale et comme des branches secondaires sur les branches végétatives. Généralement seule une branche fructifère se forme à chaque nœud, avec 3–5 fruits par branche. Chez Gossypium barbadense, la première branche fructifère apparaît au nœud 10–12 de la tige principale, et 50–65 jours après la levée les premiers boutons floraux deviennent visibles sous forme de petites structures pyramidales vertes, connues comme “squares”. Les fleurs de cotonnier s’ouvrent généralement vers le crépuscule et la pollinisation se fait habituellement en quelques heures. L’autogamie est le système de reproduction prédominant, mais les insectes peuvent induire une allogamie considérable (atteignant 40%). Les fleurs virent au rose dans l’après-midi et au rouge le jour suivant. Elles commencent à faner à la fin du deuxième jour et meurent le troisième jour. La floraison est à son apogée 3(–6) semaines après son début et peut continuer pendant environ 6 semaines. Les fruits poussent très rapidement après la fécondation, atteignant leur taille finale au bout de 15–25 jours. Après encore (20–)25–45(–60) jours, selon le génotype et les conditions du milieu, ils sont mûrs. Habituellement, les fruits secs s’ouvrent à leurs sutures et la masse blanche de fibres pelucheuses apparaît. Les graines restent attachées au placenta et sont seulement séparées par la cueillette ou par une pluie ou des vents très violents.

Pendant les 2–4 premières semaines après la floraison (la phase d’allongement), les fibres poussent rapidement, atteignant leur pleine longueur, et pendant les 4–6 semaines suivantes (la phase d’épaississement secondaire) les parois cellulaires des fibres épaississent grâce au dépôt de cellulose en couches consécutives. L’épaisseur de la paroi des cellules d’une fibre, ou le degré auquel la fibre a été garnie de cellulose, dépend principalement de la vigueur de la plante pendant la maturation. A l’ouverture de la capsule, les fibres sèchent et le lumen s’effondre, entraînant l’apparence vrillée en ruban caractéristique de la fibre qui la rend filable.

La chute de boutons floraux et de jeunes capsules est fréquente chez le cotonnier. Elle est aggravée par de mauvaises conditions telles qu’un ciel couvert prolongé, des températures extrêmes, un stress hydrique, l’asphyxie racinaire, des carences en nutriments, des maladies et des dégâts causés par les insectes. Généralement 60% des boutons floraux et des jeunes capsules tombent, mais les fleurs tombent rarement. La capacité à surmonter des événements néfastes par une croissance compensatoire est caractéristique du cotonnier. Cependant, le taux de récupération est seulement partiel, et insignifiant lorsque des dégâts sérieux causés par des insectes surviennent tard dans la saison.

Ecologie

Gossypium barbadense exige une température de (15–)22–32(–38)°C et une pluviométrie de (500–)750–1250(–1500) mm pendant la saison de croissance. Il est capable de germer à des températures plus faibles que Gossypium hirsutum. Une période sèche est nécessaire pour la maturation des fruits. Gossypium barbadense est sensible au gel et ne tolère pas l’ombrage. Il peut être cultivé sur des sols moyens à profonds, légers à lourds et bien drainés avec une fertilité modérée et un pH de (5,0–)5,2–7,2(–8,5). En Afrique centrale, Gossypium barbadense s’est naturalisé dans la savane, dans des villages abandonnés, aux alentours des maisons et le long des rivières ; au Rwanda et au Burundi, il est présent jusqu’à 1650 m d’altitude. En Afrique de l’Est, on le trouve depuis le niveau de la mer jusqu’à 1200 m d’altitude, dans des jardins et des parcelles expérimentales et à l’état subspontané.

Multiplication et plantation

Le cotonnier se multiplie par graines. La semence conservée depuis la récolte précédente est rarement utilisée, la totalité de la récolte étant généralement vendue pour l’égrenage. L’organisation de la multiplication et de la distribution des graines est importante pour garantir leur qualité et leur pureté. Il est généralement recommandé de délinter les graines par des moyens mécaniques ou chimiques, les moyens mécaniques étant préférés pour des raisons économiques et environnementales. Pour un semis mécanique, l’élimination du fuzz est indispensable. Les graines perdent leur viabilité rapidement si leur taux d’humidité excède 10%, mais les graines avec un taux d’humidité de 7% peuvent être conservées jusqu’à 15 ans dans des récipients scellés. Le poids de 1000 graines de Gossypium barbadense est de 50–100 g.

Le cotonnier est semé directement au champ, et en Afrique tropicale le semis se fait généralement manuellement. La date de semis est choisie de manière à ce que la récolte coïncide avec le début de la saison sèche. La densité de plantation varie beaucoup selon le cultivar et les caractéristiques du sol et du climat, ainsi que selon les méthodes de culture et de récolte. Les espacements sont de 50–120 cm entre les lignes et de 15–60 cm sur la ligne. Il est conseillé de ne pas semer moins de 5 graines par butte. Environ 20–25 kg/ha de graines délintées sont nécessaires pour le semis, par exemple avec un espacement de 80 cm × 30 cm (41 700 buttes/ha) avec 5 graines par butte. Les graines ne doivent pas être semées à plus de 4–5 cm de profondeur dans des sols sableux et 2–3 cm dans des sols argileux. Les graines avec leur fuzz exigent plus d’eau pour la germination comparé aux graines délintées car l’imbibition de l’eau est plus rapide pour les graines délintées.

Une bonne préparation du sol avant le semis est très importante, car les semis ne peuvent pas pénétrer facilement les sols durs ou présentant une croûte et ne concurrencent pas bien les adventices avant d’avoir 3 semaines. Les adventices de la saison sèche peuvent être éliminées par un hersage ou un binage. Ceci réduit fortement la concurrence des adventices après le semis. Un labour précoce, permettant un semis précoce, allonge la saison de croissance. Bien que le binage manuel soit prédominant dans certaines parties de l’Afrique, on utilise de plus en plus de charrues à traction animale ou mécanique. La majeure partie du cotonnier en Afrique est cultivée à plat, mais des billons sont nécessaires sur des sols peu drainés.

Il est possible de multiplier le cotonnier de manière végétative par bouturage ou greffage de tiges ou d’écussons. Dans des essais avec Gossypium barbadense, on a découvert que la capacité d’enracinement des boutures baisse quand l’âge de la plante-mère augmente de 6 (100% d’enracinement) à 18 semaines (10% d’enracinement). On a obtenu de bons résultats avec des boutures à plusieurs entrenœuds, prélevées sur des branches monopodiales et végétatives et sur la moitié supérieure de la pousse principale (en éliminant l’apex), mais les boutures de branches reproductives ne forment pas de racines. La mise au point de systèmes de multiplication in vitro, reproductibles, rapides et indépendants du génotype a été difficile pour les espèces de Gossypium, bien que des méthodes soient désormais disponibles pour produire de grandes quantités d’embryons somatiques à partir de cal d’explant d’hypocotyle ou de cotylédon de Gossypium arboreum, Gossypium barbadense, Gossypium herbaceum et Gossypium hirsutum.

Le cotonnier est généralement cultivé en rotation avec d’autres cultures pour lutter contre les ravageurs et les maladies transmises par le sol. Il peut être cultivé en association avec d’autres cultures annuelles, telles que le maïs, le sorgho et les légumes secs. Dans le sud du Nigeria, Gossypium barbadense est souvent cultivé dans des systèmes de culture mixte avec l’igname, le maïs et le niébé. Au Cameroun, on peut le trouver le long des chemins et dans les jardins de plantes médicinales.

Gestion

Deux semaines après le semis, les trouées dans le peuplement de cotonniers sont à nouveau semées, la culture est démariée et un premier désherbage a lieu. Un second désherbage et le démariage et billonnage finaux sont effectués 4–5 semaines après le semis, puis le désherbage final après encore 2–3 semaines. En Afrique tropicale, le désherbage est généralement effectué manuellement, mais en Afrique de l’Ouest les animaux de trait sont souvent utilisés pour le désherbage entre les lignes et le billonnage. Des herbicides sont parfois appliqués.

Le cotonnier ayant une très bonne capacité à absorber les nutriments, ses exigences sont modérées. L’absorption d’une culture produisant 1680 kg/ha de coton-graine a été évaluée à 105 kg de N, 18 kg de P et 66 kg de K par ha. Avec le coton-graine, 40 kg de N, 7 kg de P et 14 kg de K par ha sont prélevés ; avec les résidus de la culture (en particulier les feuilles), 65 kg de N, 11 kg de P et 52 kg de K par ha sont prélevés. La moitié du N et la totalité du P et du K sont généralement appliquées au moment du semis. La deuxième application de N est effectuée environ un mois après le semis, au moment du démariage final. Trop d’azote stimule la croissance végétative et augmente la période végétative, alors que le manque d’azote conduit à une chlorose, un ralentissement de la croissance et la chute des capsules. Gossypium barbadense est plus sensible à des excès d’azote que Gossypium hirsutum. Une disponibilité suffisante de K est importante pour la qualité de la fibre de coton et pour la résistance aux maladies, et une carence conduit à des feuilles marbrées jaunâtres avec des taches brunes concentriques, à des bords de feuilles qui se dessèchent et se recourbent vers l’intérieur, puis finalement à des feuilles qui sèchent et tombent. Une carence en P entraîne des feuilles vert foncé et un retard de floraison et de fructification.

Gossypium barbadense est plus souvent cultivé irrigué que Gossypium hirsutum. En conditions pluviales, une irrigation additionnelle peut aider un semis précoce et atténuer les épisodes de sécheresse à la mi-saison. Pour arrêter la croissance végétative, l’irrigation doit cesser peu après le début de l’ouverture des capsules.

Le cotonnier peut être cultivé comme plante pérenne et être rabattu pour obtenir une seconde récolte, mais ce n’est pas conseillé car le cotonnier pérenne peut servir de plante-hôte pour les ravageurs et maladies du cotonnier.

Maladies et ravageurs

Les maladies sont moins importantes chez le cotonnier que les ravageurs. Les maladies les plus répandues sont le feu bactérien, la maladie des taches foliaires, la bactériose du cotonnier ou la pourriture de la capsule provoquée par Xanthomonas axonopodis pv. malvacearum (synonyme : Xanthomonas campestris pv. malvacearum), l’anthracnose provoquée par Glomerella gossypii (anamorphe : Colletotrichum gossypii), la fusariose provoquée par Fusarium oxysporum, et la verticilliose provoquée par Verticillium dahliae. On lutte contre le feu bactérien en cultivant le cotonnier au plus tous les 3 ans dans le même champ, en retirant les résidus de récolte et en traitant les semences. On peut lutter contre l’anthracnose grâce aux mêmes mesures, mais aucun cultivar résistant n’est disponible. Des cultivars de Gossypium barbadense résistants à la fusariose et à la verticilliose sont disponibles. Les méthodes de culture pour lutter contre les maladies à flétrissement comprennent la rotation des cultures, un apport suffisant en K et la lutte contre les nématodes. Les maladies virales les plus importantes du cotonnier en Afrique tropicale sont l’enroulement des feuilles, la mosaïque et la maladie bleue. On lutte contre ces maladies virales en éliminant les plantes-hôtes qui servent de réservoir et les vecteurs, et en utilisant des cultivars tolérants ou résistants.

Le cotonnier souffre de nombreux ravageurs. Les vers de la capsule comptent parmi les ravageurs les plus inquiétants. Ils s’alimentent à l’intérieur des capsules, endommageant les lints et les graines et provoquant ainsi une considérable réduction du rendement et de la qualité. Les principaux vers de la capsule sont le ver américain (Helicoverpa armigera), le ver rose du cotonnier (Pectinophora gossypiella) et la chenille épineuse (Earias spp.). La chenille épineuse, à qui Gossypium arboreum et Gossypium barbadense semblent moins sensibles que Gossypium hirsutum, a un effet précoce important de forage des extrémités sur la tige principale conduisant à la formation excessive de branches végétatives et au retardement de la nouaison des capsules, ce qui les rend vulnérables aux vers américains à mi-saison et aux punaises. La résistance aux vers de la capsule n’a pas été atteinte dans la mesure souhaitée, et la lutte contre ces ravageurs a longtemps reposé sur les insecticides.

Les punaises suceuses de feuilles, tiges et bourgeons peuvent provoquer des dégâts considérables. Les cicadelles (Amrasca, Empoasca, Erythroneura, Jacobiella et Jacobisca spp.) sont les premiers ravageurs à apparaître, mais la couverture dense de poils longs sur les feuilles et les tiges fournissent une bonne protection. L’aleurode (Bemisia tabaci) et le puceron du cotonnier (Aphis gossypii) sont des ravageurs arrivant plus tard dans la saison ; le premier est le vecteur du virus de l’enroulement des feuilles et de la mosaïque, le deuxième de la maladie bleue. Un semis, un désherbage et une récolte précoces et l’utilisation de cultivars à cycle court peuvent réduire leurs dégâts. Les punaises du cotonnier (Dysdercus spp.) existent dans tous les pays où pousse le cotonnier. Elles percent la capsule verte et injectent le champignon Nematospora gossypii, qui provoque une coloration jaune des lints, entraînant une moindre qualité. Environ 4 pulvérisations d’organophosphorés et de pyréthrinoïdes en alternance permettent de lutter contre ce ravageur. Une lutte préventive relativement efficace consiste en une lutte phytosanitaire stricte, une culture précoce de maïs ou de sorgho, suivie d’un labour précoce et une plantation de cotonnier rapprochée au moyen d’un cultivar à maturité précoce. Le charançon du cotonnier (Anthonomus grandis) est le ravageur du cotonnier le plus inquiétant économiquement aux Etats-Unis. Des espèces apparentées aux cotonniers, tels que des Abutilon poussant à proximité, sont des hôtes facultatifs des ravageurs du cotonnier, en particulier les punaises.

Les insectes ravageurs du cotonnier ont été efficacement éliminés depuis 1945 grâce à l’utilisation d’insecticides. L’apparition répétée de résistances des insectes ravageurs (en particulier le ver américain de la capsule) aux nouveaux insecticides a conduit dans quelques pays à des traitements excessifs, atteignant 15 pulvérisations par saison, tuant tous les prédateurs naturels. Ceci peut également provoquer des infestations par des ravageurs qui étaient insignifiants avant, nécessitant des pulvérisations supplémentaires. Pour réduire l’utilisation de produits phytosanitaires, la mise en œuvre d’une gestion intégrée des ravageurs (GIR) ou d’une gestion intégrée des adventices et des ravageurs est recommandée. Une préparation très précoce du champ comprenant un désherbage régulier, l’épandage d’engrais, un semis précoce de cultivars résistants aux cicadelles, un remplissage des vides, un démariage et une utilisation judicieuse des produits phytosanitaires sur la base de la surveillance des insectes et des seuils de nuisibilité, constituent la base des pratiques agricoles qui interagissent dans la gestion intégrée. Un désherbage préventif par labour ou binage juste après l’enlèvement de la culture précédente permet de garder l’humidité d’orages imprévus dans le sous-sol, ce qui autorise un semis précoce. Ceci favorise une fructification précoce bien avant l’apparition du principal ravageur, le ver américain de la capsule, et fournit un délai important pour une fructification compensatoire en cas d’endommagement précoce des fruits. Les insecticides contre les cicadelles n’étant plus nécessaires, ils ne tuent pas les prédateurs naturels qui régulent le ver américain de la capsule pendant son stade jeune et vulnérable. Le temps que les ravageurs ultérieurs, le ver rose du cotonnier, les punaises et l’aleurode, arrivent, la culture principale sera sauvée.

Le nématode le plus important du cotonnier économiquement et le plus diffusé est le nématode à galles (Meloidogyne spp.), alors que le nématode réniforme (Rotylenchus spp.) est plutôt cantonné aux régions tropicales et subtropicales. Gossypium arboreum, Gossypium herbaceum et Gossypium barbadense sont moins sensibles aux nématodes réniformes que Gossypium hirsutum. On peut lutter contre les nématodes par la rotation et l’utilisation de produits chimiques, alors qu’on a mis au point des génotypes de cotonnier dotés d’une certaine tolérance aux nématodes réniformes.

Récolte

En Afrique tropicale, la récolte du coton est généralement effectuée manuellement, habituellement en 3 fois, car laisser des capsules ouvertes au champ peut provoquer une détérioration de la qualité des lints. La première cueillette débute environ 10 jours après l’ouverture des fruits, les autres récoltes suivant à des intervalles d’un peu plus d’une semaine. Le coton doit être trié directement pendant la récolte entre coton blanc, coton souillé et résidus. Au moment de la récolte, le coton doit être aussi sec que possible. Dans les régions forestières et en cas de pluies tardives, un séchage supplémentaire sur claies peut être nécessaire. Le ramassage à la main donne un coton plus propre et un meilleur taux de récupération que la récolte mécanique.

La récolte mécanique est utilisée aux Etats-Unis et en Australie, où la cueillette manuelle est trop onéreuse ; des cultivars à petite taille et à ramification faible y sont semés à des espacements étroits, et les plantes sont traitées avec des défoliants avant la récolte. Les fibres récoltées par voie mécanique doivent être chauffées et secouées pour éliminer les impuretés, et cette intervention rend les fibres plus cassantes.

Après la cueillette, le coton-graine est nettoyé et transporté dans des sacs ou des toiles vers le lieu d’égrenage pour vérification, pesage, triage et paiement. Les graines du premier tiers de la culture récoltée sont généralement les plus viables et peuvent être conservées séparément dans des sacs clairement identifiés. Les lints des deux premiers tiers de la culture sont les plus mûrs et les plus résistants.

Une fois le coton récolté, les tiges doivent être arrachées et brûlées pour prévenir l’accumulation des ravageurs et des maladies.

Rendement

On peut atteindre un rendement en coton-graine de 4 t/ha dans des conditions optimales, mais en pratique il dépasse rarement 2,5 t/ha et le rendement mondial moyen est d’environ 2 t/ha. Dans la plupart des pays d’Afrique tropicale, le rendement est aux alentours de 1 t/ha. Le coton-graine de cultivars primitifs donne 20–25% de fibres après l’égrenage, alors que de bons cultivars de cotonnier “upland” ont un rendement à l’égrenage d’au moins 35% et parfois de plus de 40%. Les rendements de Gossypium barbadense sont relativement faibles, comparés à ceux de Gossypium hirsutum.

Traitement après récolte

Dans la plupart des pays d’Afrique tropicale, le coton récolté est commercialisé par des agences nationales, mais dans certains pays (Nigeria, Kenya), la commercialisation est effectuée en collaboration avec le secteur privé. En cas de structures nationales, les prévisions de rendement sont établies par des agents de vulgarisation, pour permettre la mobilisation d’un nombre suffisant de transporteurs et de sites de transformation. Dans la plupart des pays, le coton récolté est séparé en coton-graine propre et coton-graine souillé ou de qualité inférieure.

Les lints du coton sont séparés des graines par égrenage, ce qui peut être effectué à la main (capacité de 2–3 kg de lints/heure) ou par voie mécanique. L’égrenage mécanique peut être effectué avec une égreneuse à scies (capacité de 300 kg de lints/heure) pour les fibres de coton courtes, ou avec une égreneuse à rouleaux plus douce (capacité de 30 kg de lints/heure) pour les types de fibres longues et fines. Dans certains pays africains, tels que le Kenya et l’Ouganda, l’égrenage à rouleaux est commun, même pour les fibres de coton courtes. En Afrique de l’Ouest et en Afrique centrale, l’égrenage manuel peut être effectué en plaçant le coton-graine sur un bloc de bois ou une pierre plate, et en faisant rouler une barre en bois ou en métal au-dessus pour faire sortir les graines. Le taux d’humidité optimal de la fibre pour l’égrenage est de 5–7%. Lorsque le taux d’humidité est plus faible, les fibres sont excessivement endommagées ; lorsqu’il est plus élevé, la quantité de graines cassées est plus élevée. Le rendement à l’égrenage (le poids des fibres en pourcentage du poids du coton-graine) varie de 44% en Côte d’Ivoire à 28–35% en R.D. du Congo. Après l’égrenage, les fibres sont mises en balles de 216 kg et les graines sont transportées à l’huilerie.

La qualité de la fibre du coton est définie en fonction de sa longueur et de son uniformité, de sa résistance, de son élasticité et de sa maturité, mais sa blancheur et sa teneur en déchets jouent également un rôle. Ces propriétés peuvent toutes être mesurées rapidement grâce aux chaînes de mesure à haute capacité (“High Volume Instrument ou HVI”).

A l’huilerie, on retire le fuzz par un égrenage à scies supplémentaire avant de broyer les graines. L’huile est généralement extraite par voie mécanique dans une presse à vis, ou chimiquement avec un solvant.

Ressources génétiques

La collection de ressources génétiques du cotonnier du United States Department of Agriculture, Agricultural Research Service (USDA/ARS) à College Station au Texas, Etats-Unis, contient environ 1600 entrées de Gossypium barbadense. La corporation brésilienne de recherches agricoles (EMBRAPA) entretient la collection brésilienne avec environ 1500 entrées de Gossypium barbadense. En Ouzbékistan, l’Institut d’amélioration du coton, l’Institut de génétique et de biologie végétale expérimentale et l’Université nationale d’Ouzbékistan détiennent ensemble environ 1300 entrées de Gossypium barbadense. En Russie, l’Institut Vavilov (VIR) de St. Pétersbourg détient environ 1100 entrées de Gossypium barbadense. La collection de cotonnier de l’Académie chinoise des sciences agronomiques (CAAS) conservée à Beijing, Anyang et sur l’île d’Hainan, contient environ 600 entrées de Gossypium barbadense. En Inde, environ 500 entrées de Gossypium barbadense sont conservées au Central Institute for Cotton Research (CICR) à Nagpur et Coimbatore, et au National Bureau for Plant Genetic Resources (NBPGR) à New Delhi. La banque de gènes du Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement (CIRAD) à Montpellier, France, contient également environ 500 entrées de Gossypium barbadense.

Sélection

Jusque dans les années 1930, l’amélioration génétique du cotonnier se limitait à des croisements au sein du groupe diploïde et du groupe tétraploïde. Après quoi, la polyploïdisation des diploïdes a fortement augmenté les opportunités d’amélioration génétique. Les croisements entre les génotypes de l’Ancien Monde et du Nouveau Monde sont devenus importants, en particulier dans la sélection pour la résistance et pour l’obtention de meilleurs cultivars pour les régions d’Asie où Gossypium arboreum et Gossypium herbaceum se cultivent bien, mais pas Gossypium hirsutum. Des cultivars hybrides F1 dotés d’une vigueur hybride considérable pour le rendement ont été créés avec succès. Cependant, les systèmes disponibles de stérilité mâle cytoplasmique sont inadaptés pour la production à grande échelle de graines hybrides, principalement à cause de l’expression incomplète des gènes restaurateurs de fertilité chez les parents mâles. L’utilisation actuelle d’hybrides de cotonnier est limitée à l’Asie du Sud et la Chine, où la production de semences par castration et pollinisation manuelles est économiquement possible grâce au faible coût de la main-d’œuvre.

Les objectifs principaux de l’amélioration génétique du cotonnier, au-delà d’un rendement plus élevé, sont l’insensibilité à la photopériode, la précocité de la maturation, l’adaptation à la récolte mécanique (par une petite taille, peu de ramifications, une période de floraison courte, des graines attachées de manière lâche, des feuilles moins poilues), la qualité des fibres (longueur, finesse, résistance et élasticité), la qualité des graines (forte teneur en huile et faible teneur en gossypol, potentiel amélioré du tourteau en tant que source de protéines pour les humains et les animaux), résistance aux maladies (par ex. le feu bactérien et la fusariose) et aux ravageurs (par ex. vers de la capsule, cicadelles) et tolérance à la sécheresse, au froid et à la salinité. Peu de progrès ont été réalisés dans l’amélioration génétique concernant la résistance aux ravageurs (sauf pour la résistance aux cicadelles), mais un plus grand succès a été obtenu en matière de résistance et de tolérance à la fusariose et à la verticilliose, au feu bactérien et aux nématodes.

Les cultivars actuels de Gossypium barbadense sont fortement introgressés par Gossypium hirsutum, et la plupart des cultivars commerciaux de Gossypium barbadense présentent 8–12% d’ADN de Gossypium hirsutum.

Perspectives

Le coton restera très important à l’échelle mondiale, en raison des excellentes propriétés de ses fibres et de son bas prix. Bien que Gossypium barbadense donne des fibres de haute qualité (plus longues et plus résistantes que celles de Gossypium hirsutum), la majeure partie de la production mondiale de coton est issue de Gossypium hirsutum, car Gossypium barbadense nécessite une maturation plus longue que Gossypium hirsutum, a un rendement inférieur et est plus sensible dans des conditions de croissance suboptimales. Il est peu probable que cette situation change beaucoup, bien qu’il soit nécessaire d’ajouter que la distinction entre les 2 espèces devient de plus en plus floue à cause des hybridations artificielles et naturelles et du transfert de gènes.

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Sources de l'illustration

  • Purseglove, J.W., 1968. Tropical Crops. Dicotyledons. Longman, London, United Kingdom. 719 pp.

Auteur(s)

  • G. Todou, Ecole Normale Supérieure, Université de Maroua, B.P. 55, Maroua, Cameroon
  • S. Konsala, Institut Supérieur du Sahel, Université de Maroua, B.P. 46, Maroua, Cameroon

Citation correcte de cet article

Todou, G. & Konsala, S., 2011. Gossypium barbadense L. [Internet] Fiche de PROTA4U. Brink, M. & Achigan-Dako, E.G. (Editeurs). PROTA (Plant Resources of Tropical Africa / Ressources végétales de l’Afrique tropicale), Wageningen, Pays Bas. <http://www.prota4u.org/search.asp>.

Consulté le 4 mars 2020.


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