Lathyrus sativus (PROTA)

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Médicinal Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
Fourrage Fairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
Sécurité alimentaire Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg


répartition en Afrique (cultivé)
1, rameau en fleurs et en fruits ; 2, graines. Source: PROSEA
plante en fleurs
fleur et fruits
fleurs
fruits secs
graines
culture arrivant à maturité

Lathyrus sativus L.


Protologue: Sp. pl. 2 : 730 (1753).
Famille: Papilionaceae (Leguminosae - Papilionoideae, Fabaceae)
Nombre de chromosomes: 2n = 14

Noms vernaculaires

  • Gesse, gesse blanche, gesse commune, pois carré, lentille d’Espagne (Fr).
  • Grass pea, chickling pea, chickling vetch, white pea (En).
  • Chícharo, chícharo comun, sincho (Po).

Origine et répartition géographique

L’origine de Lathyrus sativus est inconnue. Il existe des mentions de plantes sauvages de Lathyrus sativus en Irak, mais on ne sait pas bien s’il s’agit de plantes vraiment sauvages ou échappées des cultures. Lathyrus sativus dérive peut-être de Lathyrus cicera L., qui est présent à l’état sauvage en Europe méridionale, en Afrique du Nord et à l’ouest de l’Asie, et où il est parfois cultivé. La domestication de la gesse a probablement eu lieu dans les Balkans vers 6000 avant J.-C. Des restes de Lathyrus sativus remontant à 2000–1500 avant J.-C. sont signalés en Inde. De nos jours, la gesse est largement cultivée sur de vastes régions en Asie (en particulier le Bangladesh, l’Inde, le Népal, le Pakistan et le Proche-Orient), en Europe méridionale et en Afrique du Nord, et dans une moindre mesure en Amérique, en Australie et en Afrique du Sud. En Afrique tropicale, elle est surtout cultivée en Ethiopie, mais également au Soudan, en Erythrée, au Kenya, en Tanzanie, en Angola et à l’île Maurice.

Usages

En Ethiopie et en Erythrée, les graines de gesse se consomment surtout sous forme de sauces (les “wot”) ; le “shiro wot” (sauce à base de farine) et le “kik wot” (sauce à base de graines cassées décortiquées) se mangent avec l’ “injera” (grande crêpe utilisée comme pain). Les graines de gesse cuites à l’eau (“nifro”) sont aussi consommées dans la plupart des régions, tandis que la “kitta” (un pain non levé) à base de graines de gesse, se consomme surtout en période de pénurie alimentaire aiguë. En Inde, on fait cuire les graines entières à l’eau, mais la plupart du temps, on en fait du dal. La farine, produite en broyant les graines entières ou cassées, se vend sous le nom de “besan”. Au Bangladesh, le “roti” à base de farine de gesse constitue la nourriture de base des ouvriers agricoles sans terre. En Inde, la gesse est parfois vendue frauduleusement à la place du pois chiche ou du pois cajan, qui sont des légumes secs plus chers. Mais il faut faire attention lorsque l’on mange des graines de gesse car une consommation excessive entraîne des troubles neurologiques chez les humains et chez les animaux, que l’on appelle lathyrisme et qui se caractérise par une paralysie des membres inférieurs. Dans de nombreux pays, les graines de gesse servent d’aliment pour les animaux, par ex. elles entrent dans la composition des aliments de démarrage et de croissance des porcs.

En Asie, les gousses immatures sont cuisinées et consommées comme légume, ou bien elles servent d’amuse-gueule, une fois cuites à l’eau et salées. Les parties végétatives jeunes se préparent comme légume vert ; on les fait également sécher pour les employer comme légume hors saison. Les jeunes plantes de gesse servent de fourrage pour le bétail ou de pâture dans de nombreux pays. Les tiges et la balle qui subsistent après la récolte sont souvent la principale raison de la culture de cette plante en Asie. S’il s’agit de fourrage, les plantes peuvent se manger vertes ou en foin ; elles ne peuvent pas être ensilées. La gesse se cultive comme engrais vert, par ex. en Australie et au Canada. L’huile des graines a des applications en médecine, où elle sert de cathartique puissant.

Production et commerce international

Selon des estimations, l’Inde a produit environ 0,8 million de t de graines de gesse par an sur 1,5 million d’ha au milieu des années 1990 ; au Bangladesh en revanche, la production était inférieure (175 000 t sur 240 000 ha) ainsi qu’au Pakistan (45 000 t sur 130 000 ha). Vers la fin des années 1990, la production en Ethiopie a été estimée à 105 000 t sur 142 000 ha. En tant que grain alimentaire, la gesse est traditionnellement commercialisée à l’intérieur de sa zone de production et n’entre pas dans le commerce international.

Propriétés

La composition des graines entières de gesse, par 100 g de partie comestible, est : eau 8,4 g, énergie 1457 kJ (348 kcal), protéines 27,4 g, lipides 1,1 g, glucides 59,8 g, fibres 7,3 g, Ca 127 mg, P 410 mg et Fe 10,0 mg (Leung, Busson & Jardin, 1968). La gesse est nettement déficiente en méthionine et tryptophane. Les graines entières crues contiennent 41% d’amidon sur la matière sèche ; les granules d’amidon, de forme ovale, font en moyenne 25 μm de long et 17 μm de large.

L’affection neurologique appelée lathyrisme est provoqué par un acide aminé non protéique soluble dans l’eau, l’ODAP (acide β-N-oxalyl- L-α,β-diaminopropionique), également connu sous les sigles BOAA (β- N-oxalylamino-L-alanine) et OAP (acide L-3-oxalylamino-2-aminopropionique). Présent dans toutes les parties de la plante, l’ODAP affecte différentes parties du système nerveux central, en interrompant la neurotransmission et en détériorant l’activité musculaire. A ses débuts, le lathyrisme peut être aussi bien lent que soudain ; il se manifeste souvent par une sensation de lourdeur et de douleurs des membres inférieurs. C’est une maladie souvent irréversible, mais non mortelle. Il semble qu’elle survienne lorsque la quantité de gesse ingérée est d’au moins 25% du régime, et que la consommation se prolonge sur 1,5–6 mois ; la maladie peut alors toucher jusqu’à 5% de la population. Les cas de lathyrisme se déclarent souvent au cours de quasi famines, qui forcent les gens à trop s’en remettre à la gesse. Classiquement, la teneur des graines de gesse en ODAP varie de 0,1–1,4(–2,5) g par 100 g de graines. Les niveaux d’ODAP ne sont pas seulement déterminés génétiquement, ils dépendent aussi largement des conditions culturales. En général, le trempage et la cuisson des graines à l’eau réduisent leur niveau d’ODAP, et cet effet est renforcé si on change l’eau après trempage et en cours de cuisson. Lorsque les graines sont réduites en farine, celle-ci étant utilisée en pâtisserie ou en cuisine, il est possible que l’ODAP y subsiste. Malheureusement, les traitements efficaces de détoxication aboutissent souvent à une baisse de la qualité nutritionnelle. Parmi les autres facteurs antinutritionnels chez la gesse, il faut citer les inhibiteurs de trypsine, les tanins, les lectines, des phytates et des oligosaccharides.

Le foin de gesse contient : eau 14,6%, protéines 9,9%, lipides 1,9%, fibres 36,5%, extrait sans azote 31,0% et cendres 6,1%. Les graines de cultivars dont la proportion d’ODAP atteint 0,22 g par 100 g de graines pourraient faire partie des aliments de croissance des poulets à raison de 400 g de graines de gesse par kg d’aliment, sans effet négatif sur la prise de poids, ou la digestibilité des lipides ou des protéines.

Description

  • Plante herbacée annuelle fortement ramifiée, érigée, rampante ou grimpante, glabre ; tige mince, carrée, ailée, atteignant 90(–170) cm de long ; racine pivotante bien développée.
  • Feuilles alternes, 2- ou 4-foliolées, se terminant en une vrille simple ou ramifiée ; stipules proéminentes, foliacées, étroitement triangulaires, pourvues d’un appendice basal plus petit mais de forme similaire et souvent d’une petite dent entre les lobes ; pétiole souvent ailé, de (1–)1,5–2,5(–3,5) cm de long ; folioles sessiles, étroitement elliptiques-oblongues, de (3–)4–5(–7,5) cm × 3–5(–13) mm, cunéiformes à la base, aiguës ou acuminées à l’apex.
  • Fleurs solitaires à l’aisselle des feuilles, bisexuées, papilionacées, pédicelle articulé, partie inférieure de (1–)3–3,5 (–5) cm de long, partie supérieure de (2–)5–7(–8) mm de long ; calice campanulé, tube d’environ 3 mm de long, lobes 5, presque égaux, étroitement triangulaires, de 3–6 mm de long ; corolle bleue, rougeâtre-violette, rouge, rose ou blanche, étendard érigé et étalé, très largement obovale, d’environ 15 mm × 18 mm, à onglet, rétus au sommet, ailes largement obovales, d’environ 14 mm × 8 mm, à onglet et à auricule, carène légèrement torse, en forme de coque de bateau, d’environ 10 mm × 7 mm, à onglet et à 2 auricules ; étamines 10, dont 9 réunies et 1 libre ; ovaire supère, sessile, d’environ 6 mm de long, style brusquement tourné vers le haut, d’environ 7 mm de long, stigmate en forme de cuillère.
  • Fruit : gousse oblongue et aplatie de (1,5–)2,5–4,5 (–5,5) cm × 0,5–2 cm, bord supérieur à 2 ailes et à bec court, glabre, à (1–)2–5(–7) graines.
  • Graines en forme de coin, de 4–7 mm de diamètre, blanches, vert pâle, grises ou brunes, marbrées ; hile elliptique.
  • Plantule à germination hypogée.

Autres données botaniques

Le genre Lathyrus comprend environ 150 espèces, principalement dans les régions tempérées de l’hémisphère Nord et en Amérique du Sud ; il y a quelques espèces en Afrique. Lathyrus sativus est situé dans la section Lathyrus de même qu’une trentaine d’autres espèces annuelles ou vivaces. Sur la base de leur capacité à s’hybrider et de données cytologiques, Lathyrus amphicarpos Gouan et Lathyrus cicera L. ont été placés dans le pool génique secondaire de la gesse. Plus récemment, on a réussi à obtenir des croisements entre Lathyrus sativus et Lathyrus pseudocicera Pamp. Lathyrus sativus mis à part, les autres espèces de Lathyrus cultivées en Ethiopie sont la plante ornementale Lathyrus odoratus L. et la plante fourragère Lathyrus aphaca L.

La classification infraspécifique repose essentiellement sur la couleur des fleurs, les marques sur les gousses et la taille et la couleur des graines. En général, les graines blanches sont les plus prisées pour la consommation humaine. Le taux de variabilité infraspécifique d’après les marqueurs RAPD est faible comparé à celui d’autres légumineuses à graines telles que la lentille et le pois. A partir d’une analyse d’isozymes, on a découvert que la variabilité la plus élevée était en Asie occidentale et en Afrique du Nord.

Croissance et développement

C’est aux alentours de 20°C que la germination des graines de gesse est la plus rapide. La floraison intervient 1,5–4 mois après le semis. La biologie florale de la gesse favorise l’autogamie (les anthères sont habituellement déhiscentes avant l’ouverture complète de la fleur), mais de nombreux cas d’allogamie importante (jusqu’à 28%) ont été signalés. Le cycle cultural complet est de 3–6 mois. La gesse nodule efficacement avec Rhizobium leguminosarum.

Ecologie

La gesse réussit bien dans les régions où la pluviométrie annuelle est de 400–650 mm/an et où la température moyenne est de 10–25°C. Elle supporte les fortes pluies en début de croissance, et une sécheresse prolongée lors du remplissage du grain. Elle pousse bien dans les régions subtropicales comme culture d’hiver. La gesse se cultive sur de nombreux types de sols, y compris les sols pauvres et les argiles lourdes. Elle tolère l’asphyxie racinaire et une salinité modérée. En Ethiopie, la gesse est souvent cultivée en saison sèche sur l’humidité résiduelle dans les sols noirs argileux lourds, à 1700–2700 m d’altitude. En Inde, c’est une culture de saison froide, jusqu’à 1200 m d’altitude.

Multiplication et plantation

La gesse se multiplie par graines. Le poids de 1000 graines est de 30–300 g. En Ethiopie, le lit de semis n’a pas besoin d’être fin ; 1–2 labours suffisent. La densité moyenne de semis est habituellement de 45–60 kg/ha pour une culture pure, et d’environ 35 kg/ha en association. On sème les graines à la volée ou en sillons après les avoir éventuellement fait tremper dans l’eau pendant une nuit. Des densités de 200 000–250 000 plantes/ha sont courantes. En Ethiopie, la gesse est généralement semée en septembre–novembre et récoltée en janvier–avril.

La gesse se cultive soit en culture pure, soit en association, par ex. avec de l’orge, du lin ou des pois chiches. Dans de nombreux pays, la gesse est produite dans des systèmes de riziculture, avant ou en alternance avec le riz. En Inde, la gesse est souvent cultivée comme culture de relais : elle se sème à la volée dans une culture de riz sur pied, 2 semaines environ avant la récolte du riz, et on la fait pousser sur l’humidité résiduelle.

Gestion

Souvent, la gesse ne reçoit pratiquement aucun soin après avoir été semée, bien que pour des rendements optimaux, il vaut mieux enlever le gros des mauvaises herbes. Dans un champ bien préparé, la culture se développe en une masse épaisse et couvre toute la surface du sol, étouffant ainsi les adventices. D’habitude, la gesse ne reçoit pas d’engrais, mais des taux de fixation d’azote atmosphérique de 25–50 kg/ha ont été enregistrés. En Ethiopie, la gesse se cultive en rotation après l’orge ou parfois après un légume sec, tel que pois ou pois chiche, semé en avril et récolté en juillet.

Maladies et ravageurs

Les principales maladies de la gesse sont l’oïdium (Erysiphe pisi) et le mildiou (Peronospora spp.), mais ce dernier n’apparaît pas en Ethiopie. Des cas de rouille (Uromyces fabae) et de fusariose (Fusarium oxysporum) ont été rapportés en Ethiopie. Le virus de la jaunisse nécrotique de la fève (FBNYV) a été observé sur la gesse en Ethiopie ; il se transmet par les pucerons Acyrtosiphon pisum et Aphis craccivora. Dans des études de spectre d’hôtes, on a découvert que la gesse était sensible au virus de la mosaïque du pois transmis par graines (PSbMV). Les pucerons et les thrips comptent parmi les insectes ravageurs de la gesse. Le puceron du pois (Acyrthosiphon pisum) est son principal ravageur en Ethiopie.

Récolte

La récolte de la gesse doit être effectuée lorsque les feuilles jaunissent et que les gousses virent au gris, pour éviter l’égrenage. Les plantes s’arrachent à la main ou se coupent à la faucille à la base. Puis on les met en meules et on les laisse sécher 7–8 jours au champ ou sur l’aire de battage.

Rendement

Le rendement moyen en graines de gesse est de 350–700 kg/ha ; en Ethiopie, il avoisine les 700 kg/ha. Lors d’essais de production menés récemment dans différents pays, on a fait état de niveaux de rendements de 1500–3000 kg/ha.

Traitement après récolte

Le battage des gousses s’effectue par dépiquage avec des animaux, ou à l’aide de bâtons ; ensuite on procède au vannage et au nettoyage des graines. On peut faire sécher les graines quelques jours avant de les stocker.

Ressources génétiques

L’ICARDA (Alep, Syrie) détient une collection de Lathyrus d’environ 1880 entrées, dont 1560 appartiennent à l’espèce Lathyrus sativus. D’importantes collections de ressources génétiques de gesse sont également conservées en France (IBEAS, Laboratoire d’écologie moléculaire de l’Université de Pau ; 1810 entrées), en Australie (Australian Temperate Field Crops Collection, Horsham, Victoria ; 844 entrées), en Russie (Institut Vavilov, à St. Petersbourg ; 688 entrées), au Bangladesh (Plant Genetic Resources Centre, Bangladesh Agricultural Research Institute (BARI), à Joydebpour, Gazipour ; 584 entrées) et aux Etats-Unis (à l’USDA/ARS Western Regional Plant Introduction Station de Pullman, à Washington ; 248 entrées). En Afrique tropicale, des collections de ressources génétiques sont conservées en Ethiopie (197 entrées à l’Institute of Biodiversity Conservation d’Addis Abeba ; 13 entrées à l’Institut international de recherche sur le bétail (ILRI) d’Addis Abeba) et au Kenya (National Genebank of Kenya, Crop Plant Genetic Resources Centre, KARI, à Kikuyu ; 4 entrées). Au stockage, les graines de gesse présentent un comportement orthodoxe.

Sélection

L’objectif principal pour l’amélioration génétique de la gesse est la réduction des niveaux d’ODAP ; c’est la meilleure méthode pour obtenir un produit sans danger. Deuxièmement, l’augmentation du potentiel génétique en termes de rendement est un but important. Les autres objectifs d’amélioration sont l’incorporation d’une résistance aux maladies et l’augmentation de la taille des graines, une maturité plus précoce et un indice de récolte plus élevé. Des lignées possédant une résistance moyenne à l’oïdium ont été identifiées. En Ethiopie, un grand nombre d’entrées et de lignées de sélection provenant de l’ICARDA sont résistantes à l’oïdium.

Mais chez la gesse, les améliorations ont pris du temps. En Afrique, il n’y a encore sur le marché aucun cultivar amélioré à haut rendement, à faible teneur en ODAP et doté de résistance aux stress biotiques et abiotiques. Mais en Inde, il y a eu quelques tentatives pour fournir des cultivars améliorés à faible teneur en ODAP. Au Chili et au Bengladesh, des lignées prometteuses ont également été identifiées, à faible taux d’ODAP et à haut rendement. Récemment, sur les 13 lignées à faible teneur en ODAP identifiées en Ethiopie, trois lignées introduites et provenant de l’ICARDA ont constamment présenté des taux d’ODAP faibles et de bons rendements pendant trois années consécutives. Cependant, le taux important d’allogamie chez la gesse a limité les progrès dans l’identification de lignées stables à faible teneur en ODAP ; la multiplication des graines des lignées sélectionnées doit se faire en isolement, et elles doivent être fournies aux paysans chaque année.

Une embryogenèse somatique indirecte (à partir de tissus) est possible chez la gesse à l’aide de méristèmes apicaux, de bourgeons axillaires et d’explants de tiges, de feuilles et de racines. L’embryogenèse somatique directe a été réalisée à partir de folioles immatures et de segments nodaux. Des somaclones combinant une faible teneur en ODAP et un rendement élevé ont été créés. Les autres approches biotechnologiques pour obtenir des types de gesses à faible teneur en ODAP concernent l’incorporation de gènes dégradeurs d’ODAP à partir de microbes, et l’emploi de la technologie antisens pour réprimer les gènes responsables de la biosynthèse de l’ODAP. Des plantes de gesse transgéniques ont été produites par bombardement des explants avec des particules enrobées d’ADN. Des cartes de liaison génétique du génome de Lathyrus sativus ont été dressées à l’aide de différents marqueurs moléculaires (RAPD, STMS et STS/CAPS), et des locus de caractères quantitatifs associés à une résistance à l’ascochytose (Mycosphaerella pinodes) ont été localisés pour réaliser le transfert éventuel de ce caractère chez l’espèce apparentée Pisum sativum L.

Perspectives

La gesse est la moins prisée des légumineuses alimentaires communes, mais elle possède un certain nombre de caractéristiques qui la rendent intéressante, en particulier pour les paysans sans ressources, à cause de son adaptation à des conditions difficiles comme la sécheresse et l’engorgement des sols. Par conséquent, cela fait d’elle une culture utile pour des sols secs et pauvres et une plante de secours lorsque les autres cultures ont échoué. Toutefois, la présence dans les graines de la toxine ODAP est un inconvénient sérieux, qui pose un réel danger pour la santé des consommateurs. La culture de la gesse est souvent déconseillée, et elle a parfois même été interdite, par ex. dans certains Etats de l’Inde, mais cela a été sans effet en l’absence d’alternative bon marché. Par conséquent, la priorité dans l’amélioration génétique de la gesse est la création de cultivars à haut rendement à faible teneur en ODAP, qui puissent être consommés sans risque. Par ailleurs, il est nécessaire d’approfondir les recherches pour trouver des méthodes efficaces de détoxication qui ne réduisent pas la valeur nutritionnelle des graines.

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Sources de l'illustration

  • Jansen, P.C.M., 1989. Lathyrus sativus L. In: van der Maesen, L.J.G. & Somaatmadja, S. (Editors). Plant Resources of South-East Asia No 1. Pulses. Pudoc, Wageningen, Netherlands. pp. 50–51.

Auteur(s)

  • S.S. Yadav, Division of Genetics, Indian Agricultural Research Institute, New Delhi 110012, India
  • G. Bejiga, Green Focus Ethiopia, P.O. Box 802, Addis Ababa, Ethiopia

Citation correcte de cet article

Yadav, S.S. & Bejiga, G., 2006. Lathyrus sativus L. In: Brink, M. & Belay, G. (Editors). PROTA (Plant Resources of Tropical Africa / Ressources végétales de l’Afrique tropicale), Wageningen, Netherlands. Consulté le 23 avril 2019.


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