Oryza sativa (PROTA)

Ressources végétales de l'Afrique tropicale
Introduction


Importance générale
Répartition en Afrique
Répartition mondiale
Céréale / légume sec
Oléagineux
Stimulant
Médicinal
Fourrage
Auxiliaire
Fibre
Sécurité alimentaire

répartition en Afrique (cultivé)

1, base de la plante avec racines ; 2, ligule et auricules; 3, panicule avec feuille ; 4, épillet en fleur ; 5, ovaire avec stigmates ; 6, épillet avec grain mûr. Source: PROSEA

rizière

plantes en fruits

plantes presque mûres

rizière avec pépinière au premier plan

pépinière

repiquage

battage au sud du Togo

décorticage

Oryza sativa L.

Protologue: Sp. pl. 1 : 333 (1753).

Famille: Poaceae (Gramineae)

Nombre de chromosomes: 2n = 12, 24, 36

Noms vernaculaires

Riz, riz asiatique (Fr).
Rice, paddy, Asian rice, Asiatic rice (En).
Arroz (Po).
Mpunga (Sw).

Origine et répartition géographique

L’évolution d’Oryza sativa s’est faite en Asie, mais il n’y a aucune certitude sur l’époque ou sur le lieu de sa domestication. Des restes de riz trouvés en Chine ont été datés de 6500 avant J.-C. ; en Inde, les preuves archéologiques les plus anciennes remontent à 2500 avant J.-C. Depuis l’Asie, Oryza sativa est parvenu en Afrique tropicale par plusieurs voies. Partis d’Indonésie, des marins-paysans se mirent à naviguer vers Madagascar, probablement quelques siècles avant J.-C., et y introduirent la culture d’Oryza sativa. Une autre importante voie de contact entre l’Afrique et l’Asie, à l’aube de l’ère chrétienne, fut la route commerciale depuis le Sri Lanka et l’Inde via Oman jusqu’à la Somalie et les îles de Zanzibar et Kilwa, au large des côtes de Tanzanie. Par contre, c’est probablement d’Egypte, où il avait été introduit vers 800–900 après J.-C., qu’ Oryza sativa migra vers l’Afrique de l’Ouest. La pénétration ultime d’Oryza sativa en Afrique s’est faite le long des routes de la traite des esclaves, depuis la côte est de l’Afrique et Zanzibar jusqu’à la R.D. du Congo, à partir de 1500 après J.-C. A la même époque, Oryza sativa fut introduit au Sénégal, en Guinée-Bissau et en Sierra Leone par les Portugais au retour de leurs expéditions vers l’Inde. De nos jours, il est cultivé dans toutes les régions tropicales humides et dans de nombreuses zones subtropicales et tempérées où la période hors-gel dépasse 130 jours.

Usages

Le riz en grains se cuit à l’eau ou à la vapeur et il se consomme surtout avec des légumes secs, des légumes, du poisson ou de la viande. La farine de riz sert à confectionner des aliments pour le petit déjeuner, des aliments pour bébés, des préparations pour pains et gâteaux ainsi que des cosmétiques. L’amidon extrait des brisures de riz s’emploie en blanchisserie, dans l’alimentation, la cosmétologie et la fabrication des textiles. On fait aussi des bières, des vins et des alcools avec le riz.

La balle ou enveloppe du riz sert de combustible, de litière, de matériau d’absorption ou d’emballage et de support pour les vitamines et les médicaments ; on en fait également des planches de construction. La balle carbonisée s’utilise pour filtrer les impuretés de l’eau, elle sert de milieu de culture hors-sol et à la fabrication de briquettes de charbon de bois.

Le son et les issues de riz qu’on obtient lors du blanchiment et du polissage constituent un aliment de valeur pour le bétail et les volailles. Du son, on extrait de l’huile. L’huile brute de son de riz est transformée en huile solidifiée, en acides stéarique et oléique, en glycérine et en savon. L’huile de riz raffinée s’emploie en cuisine, comme agent antirouille et anticorrosion, comme apprêt pour les textiles et le cuir, ainsi qu’en médecine.

La paille de riz sert dans l’alimentation du bétail et pour leur litière, dans la confection de planches de paille et de pâte à papier, la production de compost et en culture de champignons comme milieu de croissance ; elle sert aussi de paillage aux cultures légumières ; on en fait des cordes, des sacs, des nattes et des chapeaux ; elle s’emploie pour couvrir les toits, et on en fabrique des enduits (en mélange avec de la boue argileuse) utilisés en maçonnerie ; on l’incorpore également dans la terre ou on la brûle au champ pour conserver ou améliorer la fertilité du sol.

Plusieurs usages du riz en médecine traditionnelle ont été signalés en Afrique tropicale : des pansements de feuilles s’appliquent sur les ulcères et des décoctions de grain se boivent pour traiter la diarrhée, comme diurétique et comme émollient. La poudre de riz s’emploie au Sénégal contre les démangeaisons. En R.D. du Congo, une décoction de racines, de feuilles et de balle se prend contre la démence et le béribéri.

Production et commerce international

D’après les estimations de la FAO, la production mondiale annuelle moyenne en 1999–2003 s’est élevée à 593 millions de t de riz paddy (grain non décortiqué) sur 153 millions d’ha. L’Asie compte pour 90% de la production mondiale et de la superficie de production. En 1999–2003, l’Afrique tropicale a produit chaque année en moyenne 11,9 millions t de riz paddy (2% de la production mondiale) sur 7,7 millions d’ha (5% de la superficie mondiale) ; ces données incluent le riz africain (Oryza glaberrima Steud.), qui occupe moins de 20% des superficies en Afrique de l’Ouest. Les principaux producteurs sont le Nigeria (3,5 millions de t sur 2,9 millions d’ha), Madagascar (2,6 millions de t sur 1,2 millions d’ha) et la Côte d’Ivoire (1,1 millions de t sur 0,5 million d’ha). La production annuelle de riz paddy a connu une augmentation régulière, passant de 241 millions de t/an en 1961–1965 à 593 millions de t/an en 1999–2003, et la superficie de récolte de 121 à 153 millions d’ha. Au cours de la même période, la production annuelle de riz paddy en Afrique tropicale passait de 3,6 à 11,9 millions de t/an, et la superficie de récolte de 2,8 à 7,7 millions d’ha.

Seulement 5% de la production mondiale de riz fait l’objet de commerce international. La Thaïlande est le plus gros exportateur de riz blanchi (26% du commerce mondial en 1998–2002), suivie par le Vietnam, l’Inde, les Etats-Unis, la Chine et le Pakistan. Tous les pays d’Afrique tropicale sont des importateurs nets de riz blanchi et en 1998–2002, il en a été importé chaque année 4,8 millions de t en moyenne. Ceci signifie que plus d’un tiers de la consommation de riz en Afrique tropicale est satisfaite grâce aux importations. Les principaux importateurs de riz sont le Nigeria, le Sénégal et la Côte d’Ivoire. La consommation de riz blanchi par personne et par an en Afrique tropicale varie énormément, de 0,15 à 95 kg, la moyenne étant d’environ 18 kg au cours de la période 1998–2002. A Madagascar, en Sierra Leone et en Guinée-Bissau, c’est la principale source d’énergie.

Propriétés

Le riz complet cru (“riz cargo”), par 100 g de partie comestible, contient : eau 13,9 g, énergie 1518 kJ (363 kcal), protéines 6,7 g, lipides 2,8 g, glucides 81,3 g, fibres alimentaires 3,8 g, Ca 10 mg, Mg 110 mg, P 310 mg, Fe 1,4 mg, Zn 1,8 mg, thiamine 0,59 mg, riboflavine 0,07 mg, niacine 5,3 mg, vitamine B₆ 0,56 mg, folates 49 μg, acide ascorbique 0 mg. Le riz poli cru, par 100 g de partie comestible, contient : eau 11,7 g, énergie 1536 kJ (367 kcal), protéines 6,5 g, lipides 1,0 g, glucides 86,8 g, fibres alimentaires 2,2 g, Ca 4 mg, Mg 13 mg, P 100 mg, Fe 0,5 mg, Zn 1,3 mg, thiamine 0,08 mg, riboflavine 0,02 mg, niacine 1,5 mg, vitamine B₆ 0,30 mg, folates 20 μg, acide ascorbique 0 mg (Holland, Unwin & Buss, 1988). La composition en acides aminés essentiels du riz poli cru, par 100 g de partie comestible, est : tryptophane 87 mg, lysine 250 mg, méthionine 140 mg, phénylalanine 330 mg, thréonine 230 mg, valine 390 mg, leucine 560 mg et isoleucine 260 mg (Paul, Southgate & Russell, 1980). Le blanchiment et le polissage font perdre au riz des protéines, des lipides, des minéraux (phosphore et potassium) et des vitamines (thiamine, riboflavine et niacine). Cependant, ces opérations permettent d’améliorer la qualité au stockage et de raccourcir le temps de cuisson.

L’albumen du grain de riz peut être gluant (glutineux) ou non gluant (non glutineux), en fonction de sa teneur en amylose et en amylopectine. Plus la teneur en amylopectine est élevée, plus le produit est glutineux. L’albumen contient également des sucres, des lipides, des fibres brutes, des vitamines et des matières inorganiques. Le goût du riz est variable et les cultivars de riz parfumé sont très appréciés dans le monde entier. L’un des composants principaux du goût est le 2-acétyl-1-pyrroline.

Le son de riz contient : eau 9,9%, énergie brute 1940 kJ (463 kcal) par 100 g, protéines brutes 13,8%, fibres brutes 7,8%, extrait à l’éther 16,4%. Après extraction de l’huile, il contient : eau 9,8%, énergie brute 1590 kJ (380 kcal) par 100 g, protéines brutes 14,4%, fibres brutes 9,3%, extrait à l’éther 3,1%. L’enveloppe (les glumelles) représente environ 20% du poids du grain non décortiqué, et est très riche en silice. La paille de riz contient environ : eau 7,0%, protéines 3,4%, lipides 0,9%, glucides 47,8%, fibres 33,4% et cendres 7,5%. Sa valeur nutritionnelle est inférieure à celle d’autres céréales, sauf si elle est ensilée.

En raison de sa teneur élevée en silice (12–18%), la paille de riz ne convient pas particulièrement à la fabrication de papier, et les pays où on la destine à cet usage sont surtout ceux où le bois est rare, comme l’Inde et la Chine. Les cellules de fibres ultimes font (0,4–)1,4(–3,4) mm de long et (4–)9(–16) μm de large.

Description

Graminée annuelle atteignant 1,8 m de haut (et jusqu’à 5 m de long chez certains types flottants), formant de petites touffes ; racines fibreuses, partant de la base des pousses ; tige (chaume) érigée ou ascendante partant d’une base géniculée, cylindrique, lisse, glabre.
Feuilles alternes, simples ; gaine grossièrement striée, resserrée à l’état jeune, un peu lâche par la suite, souvent un peu spongieuse, verte ou parfois teintée de brun ou de violet, lisse, glabre ; ligule de 1,5–3 cm de long, triangulaire, aiguë, entière ou fendue, membraneuse, habituellement glabre ; auricules souvent présentes, falciformes, de 1–5 mm de long, poilues ; limbe linéaire, se rétrécissant en une pointe aiguë, de 12–65 cm × 0,5–2 cm, vert vif à glauque, glabre ou pubérulent, lisse sur la face inférieure, légèrement rugueux sur la face supérieure, nervure médiane généralement distincte.
Inflorescence : panicule terminale atteignant 50 cm de long, érigée, courbe ou pendante, à 50–500 épillets ; rameaux solitaires ou groupés, quasi érigés à étalés.
Epillet solitaire, de forme oblongue asymétrique à elliptique-oblongue, de 7–11 mm × 2, 5–3,5 mm, dont le pédicelle atteint 4 mm de long, à 3 fleurs mais dont les 2 fleurs inférieures se réduisent à des lemmes stériles de 2–3 mm de long ; glumes petites ; lemme de la fleur fertile de 6–10 mm de long, carénée, parfois aristée ; paléole presque aussi longue que la lemme ; lodicules 2 ; étamines 6 ; ovaire supère, à 2 stigmates plumeux.
Fruit : caryopse (grain) ovoïde, ellipsoïde ou cylindrique, de 5–7,5 mm × 2–3,5 mm, souvent jaune blanchâtre ou brun à gris brunâtre.

Autres données botaniques

Le genre Oryza comprend environ 20 espèces sauvages, réparties dans toutes les régions tropicales et subtropicales, et 2 espèces cultivées, Oryza sativa et Oryza glaberrima. Selon la classification la plus récente, Oryza est divisé en 3 sections : sect. Padia, sect. Brachyantha et sect. Oryza. La section Oryza est subdivisée en 3 séries : ser. Latifoliae, ser. Australiensis et ser. Sativae. Oryza sativa est classé en ser. Sativae, avec, entre autres, Oryza glaberrima, Oryza barthii A.Chev., et Oryza longistaminata A.Chev. & Roehr. Les cultivars d’Oryza glaberrima ne sont cultivés qu’en Afrique. Il se peut que l’introgression des caractères d’Oryza glaberrima, Oryza barthii et Oryza longistaminata ait ajouté de nouvelles dimensions à la variabilité d’Oryza sativa.

On suppose que le riz cultivé Oryza sativa a évolué depuis des types pérennes (Oryza rufipogon Griff.) vers des types annuels (Oryza nivara S.D.Sharma & Shastri, qui est parfois inclus dans Oryza rufipogon). Il existe un flux de gènes naturel entre ces 3 espèces, qui constituent un vaste complexe d’espèces, associées à des formes adventices de riz (communément appelées “riz rouge” en raison de leur albumen rouge). Il y a 2 principaux groupes de cultivars écogéographiques d’Oryza sativa : le Groupe Indica, qui comporte principalement des cultivars issus des tropiques, et le Groupe Japonica, dont les cultivars proviennent des régions tempérées et subtropicales. Les cultivars traditionnels du Groupe Indica, de grande taille, sont feuillus, tallent fortement et ont une prédisposition à la verse ; ils ne réagissent pas bien aux engrais, à l’azote en particulier, et ils sont sensibles à la photopériode ; robustes et résistants aux maladies, ils tolèrent des conditions de croissance défavorables ; ils produiront des rendements satisfaisants avec une conduite de culture simple. Les cultivars modernes du Groupe Japonica, de petite taille, tallent moins, sont moins feuillus, résistent à la verse, ne sont pas sensibles à la photopériode et ont une maturité précoce. Les caractéristiques de ces deux groupes de cultivars ont tendance à se confondre en raison des programmes de croisement de ces dernières années. La classification du riz peut également s’opérer selon les conditions dans lesquelles il pousse, en fonction de la taille, de la forme et de la texture du grain, ou en fonction de la période requise pour parvenir à maturité.

Croissance et développement

La graine de riz germe en 24–48 heures. La température optimale de germination est de 30–32°C. La plupart des cultivars ont une dormance courte, voire nulle, mais chez certains d’entre eux, elle peut se prolonger jusqu’à 4 mois. Dix jours après la germination, la plante devient autonome, une fois la réserve du grain épuisée. Le tallage commence juste après, mais chez les plants repiqués, il peut intervenir une semaine plus tard. Chez les cultivars modernes à cycle moyen, le tallage maximum est atteint environ 45 jours après le repiquage et coïncide avec l’initiation de la panicule. La durée du stade végétatif va de 7 jours à plus de 120. La période reproductive commence lors de l’initiation de la panicule, et la période qui va de celle-ci à la floraison est d’environ 35 jours. Le riz est autogame à presque 100%, mais il y a un peu d’allogamie due au vent. Il faut environ 7 jours pour que tous les épillets d’une panicule terminent leur anthèse, qui se fait du haut vers le bas. La période qui va de la floraison à la maturité complète de la totalité des grains d’une panicule est d’environ 30 jours. Des températures basses peuvent retarder la maturité, tandis que des températures élevées l’accélèrent. Le riz flottant a un cycle long, de 7 mois ou plus. Les racines de riz ont la faculté de pousser à de faibles concentrations d’oxygène. Mais ce ne sont pas des racines typiquement aquatiques ; elles sont très ramifiées et possèdent des poils racinaires à profusion ; par la suite, un tissu spongieux (l’aérenchyme) se développe dans le cortex.

Ecologie

La culture du riz s’étend vers le nord jusqu’à 53°N à Moho, au nord de la Chine, et vers le sud jusqu’à 35°S en Nouvelle Galles du Sud, en Australie. Il pousse sur sol sec ou inondé et à des altitudes qui vont du niveau de la mer jusqu’à au moins 2400 m. La température moyenne pendant la saison de croissance varie de 20–38°C. Des températures nocturnes inférieures à 15°C peuvent entraîner une stérilité de l’épillet. Des températures supérieures à 21°C lors de la floraison sont nécessaires à l’anthèse et à la pollinisation. Le riz pluvial doit se voir garanties des précipitations d’au moins 750 mm, sur une période de 3–4 mois, et ne tolère pas le dessèchement. Le riz de basses terres tend à se concentrer en plaine, dans les bassins fluviaux et les deltas. Les besoins moyens en eau du riz irrigué sont de 1200 mm par culture, ou 200 mm de précipitations par mois, ou une quantité équivalente produite par l’irrigation. L’humidité relative au sein du couvert végétal est élevée, car il y a de l’eau en permanence dans la plupart des cultures de riz. Une faible humidité relative au-dessus du couvert végétal au cours de la saison sèche, aggravée par des vents forts, peut entraîner la stérilité des épillets. Les cultivars traditionnels sont généralement sensibles à la photopériode et fleurissent en jours courts (longueur de jour critique de 12,5–14 heures). Mais nombreux sont les cultivars modernes qui sont insensibles à la photopériode.

Les sols sur lesquels pousse le riz varient beaucoup : leur texture va du sable à l’argile, avec une teneur en matière organique de 1–50%, un pH de 3–10, une teneur en sel atteignant 1%, et une présence de nutriments allant de la carence aiguë à l’excédent. Mais c’est sur les sols lourds et fertiles que le riz réussit le mieux. Pour un sol inondé, le pH optimal est de 6,5–7,0. La texture souvent sableuse des sols d’Afrique tropicale est une contrainte à la productivité, en raison du stress dû à la sécheresse, la faible fertilité inhérente du sol et son lessivage. Dans la région sèche du Sahel, où la culture du riz se pratique sous irrigation, on rencontre des problèmes de salinité des eaux de la nappe phréatique. Dans les basses terres situées sur la côte d’Afrique de l’Ouest, la productivité du riz est affectée par l’intrusion d’eau saline. De plus, la majorité des sols de mangrove que l’on rencontre le long de cette côte sont des sols sulfatés acides potentiels ou avérés. En Afrique de l’Ouest, la toxicité ferrique au fond des vallées est surtout grave dans les zones où les hautes terres voisines sont des ultisols fortement lessivés. Le riz de basses terres et le riz flottant peuvent être exposés aussi bien à la sécheresse qu’à la submersion totale. Sur les sols submergés, le pH tend à être neutre, c’est-à-dire que sur les sols acides il augmente tandis que sur les sols calcaires et sodiques il diminue. Les ions de Fe, de N et de S sont réduits, la présence et la disponibilité des éléments N, P, Si et Mo s’améliore, tandis que les concentrations de Zn et de Cu solubles dans l’eau diminuent. Des produits de réduction toxiques tels que le méthane, les acides organiques et le sulfure d’hydrogène se forment. L’inondation des sols de rizières crée par ailleurs un environnement qui favorise la propagation des microbes anaérobies avec les changements biochimiques qui les accompagnent. Il en résulte un ralentissement de la décomposition de la matière organique. Toutefois, une fine couche superficielle demeure généralement oxydée et fait vivre les microbes aérobies.

Multiplication et plantation

Le riz se multiplie par graines. Le poids de 1000 graines est de 20–35 g. On peut semer les graines directement au champ, à la volée ou au semoir, ou bien repiquer des plants issus de semis en pépinière. Le semis direct se pratique sur des sols secs ou boueux. Sur ces derniers, les graines (prégermées) se sèment à la volée. En riziculture tropicale, après le semis, on maintient le niveau de l’eau à 0–5 cm. Sur sol sec, on sème juste avant ou après le travail du sol. Dans le second cas, on recouvre alors légèrement les graines de terre. On sème juste avant l’arrivée des pluies et la germination a lieu après de fortes précipitations ininterrompues. Cette méthode offre la possibilité de profiter des premières pluies pour la croissance initiale de la culture.

En Afrique tropicale, on distingue différents systèmes de riziculture :

Le riz pluvial, qui peut se subdiviser en riz de culture sèche, où l’apport en humidité dépend entièrement des précipitations, et en riz hydromorphe, où la zone d’enracinement se voit périodiquement saturée par une nappe phréatique fluctuante, qui vient s’ajouter aux précipitations ;

Le riz de basses terres, dont fait partie le riz de mangrove des régions côtières, dans lequel pénètrent les marées, le riz de marécages terrestres sur le fond de vallées planes ou en V, inondées à des degrés divers, et le riz sur casiers endigués, pluvial ou irrigué ;

Le riz flottant, chez lequel la croissance rapide des entrenœuds va au même rythme que la montée des eaux, débutant à 50 cm d’eau stagnante et s’élevant jusqu’à 5 m.

Dans la riziculture pluviale, on nettoie généralement les champs par la pratique du brûlis. La préparation du sol est succincte. On sème le riz à la volée ou on le plante dans des trous à l’arrivée des pluies. Il est souvent cultivé en tête de rotation ou associé avec d’autres plantes comme le manioc, le maïs, le sorgho, le niébé, l’arachide et autres légumes secs.

Dans les régions de riz pluvial de basses terres, le travail du sol se fait surtout au moment où il est détrempé, et plus rarement lorsqu’il est sec. La méthode de travail du sol sur terre détrempée consiste à gorger la terre d’eau jusqu’à saturation, à labourer à 10–20 cm de profondeur à l’aide d’une charrue tirée par des bœufs ou de petites machines agricoles, ou à la houe, de préférence lorsqu’il y a un peu d’eau sur la terre, et à herser, phase pendant laquelle de grosses mottes de terre se brisent et se mélangent à l’eau. Les avantages importants de la mise en boue sont manifestement une moindre perte d’humidité due à la percolation, une meilleure gestion des adventices et un repiquage aisé. Dans la riziculture de basses terres, on élève surtout les plants en pépinière sur des planches humides, mais aussi parfois sèches. Les planches humides sont réalisées dans le champ mis en boue ou détrempé. Les paysans utilisent généralement 50–60 kg de graines de riz pour ensemencer un hectare. Les graines, prégermées, sont répandues sur la planche, que l’on maintient constamment détrempée. Les planches de pépinière sèches sont disposées à proximité de la source d’eau, avant le travail du sol. Une fois semées, les graines sont ensuite recouvertes d’une mince couche de terre et arrosées à saturation pour permettre leur germination homogène. On arrose à nouveau si besoin. Dans les deux cas, les plants sont prêts à être repiqués 20–35 jours après le semis. Lors du repiquage, les cultivars des fonds de vallées fertiles qui tallent beaucoup sont davantage espacés (30 cm × 30 cm) que ceux des champs sablonneux d’altitude, qui tallent peu (20 cm × 20 cm). Pour le riz irrigué, l’espacement est habituellement de 20 cm × 20 cm, et de 2–4 pieds par trou (500 000–1 000 000 pieds/ha). En conditions de basses terres, la riziculture se pratique généralement seule. Lorsqu’on approche de la moisson, on pratique parfois une plantation en relais. En de nombreux endroits des tropiques, on peut produire 2, voire 3 récoltes de riz chaque année. Mais en Afrique tropicale, on manque de données précises sur l’importance des différents systèmes de riziculture. L’écosystème du riz pluvial, y compris le riz hydromorphe, représente selon les estimations 50% de la superficie cultivée en riz d’Afrique tropicale ; la riziculture de basses terres, à laquelle appartiennent le riz de mangrove, le riz des marécages terrestres et le riz irrigué, représente 45% de la superficie totale cultivée en riz ; la riziculture en eau profonde (riz flottant) occupe les 5% restants. La plus grande partie du riz est cultivée sur de petites exploitations, de 0,5–2 ha.

Gestion

La diversité qui existe dans l’agronomie du riz s’explique par les différences entre les systèmes de culture. Si d’habitude la riziculture pluviale nécessite une main-d’œuvre relativement peu importante, le repiquage manuel du riz dans des sols mis en boue est une opération qui en réclame beaucoup. Le désherbage est généralement inutile dans les 2 premières semaines. Le désherbage manuel est la règle, mais la lutte chimique contre les adventices se répand aussi en Afrique tropicale, surtout dans les zones de riz irrigué. Trois désherbages pratiqués en temps voulu sont habituellement nécessaires pour le riz semé à la volée.

Dans la production du riz de basses terres, la terre reste inondée depuis le moment de la plantation jusqu’à l’approche de la récolte. L’approvisionnement en eau se fait soit par inondation au cours de la saison des pluies, soit en faisant pousser le riz sur une terre naturellement marécageuse, soit sous irrigation maîtrisée. Le niveau de l’eau est maintenu à une hauteur de 5–15 cm, de manière à éliminer la croissance des mauvaises herbes et à garantir la disponibilité de l’eau. Une inondation ininterrompue et à profondeur constante, entre 2,5–7,5 cm, est ce qu’il y a de mieux. On peut drainer les champs de temps en temps pour faciliter le désherbage et la fertilisation. Au moment de la floraison, on diminue progressivement le niveau de l’eau jusqu’à ce que le champ soit presque à sec à la récolte. Il faut généralement 1,5–2 m d’eau (précipitations plus irrigation) pour avoir une bonne production. La période pendant laquelle le riz est le plus sensible au manque d’eau se situe entre 20 jours avant et 10 jours après le commencement de la floraison.

L’épandage d’engrais reste limité dans la riziculture d’Afrique tropicale. C’est seulement pour le riz irrigué par une alimentation en eau maîtrisée et avec des cultivars modernes que les paysans ont recours à des quantités significatives d’engrais minéraux. Les quantités d’engrais utilisées habituellement par ha sont de 60–120 kg de N, 10–20 kg de P et 0–30 kg de K. Pendant la saison sèche, on augmente les doses d’azote, lorsque le niveau de rayonnement solaire s’élève et que le grossissement des grains est plus important. Les engrais azotés ne s’épandent généralement qu’en surface, surtout avant ou pendant l’initiation des panicules. L’engrais se répand à la volée et manuellement. Les carences minérales les plus courantes dans la riziculture sont celles en azote et en phosphore, ainsi que celles en potassium et en soufre dans des zones restreintes, et parfois en zinc et en silicium sur les sols tourbeux. Une carence en potassium est souvent associée à une toxicité ferrique. Le riz pluvial souffre souvent d’une carence en soufre. Il y a souvent une carence en zinc dans les zones de rizières en raison d’un pH élevé et de la forte réduction du sol. Sous l’influence de cette réduction et d’un drainage interne insuffisant, plusieurs éléments toxiques comme le fer, qui inhibe l’absorption du phosphore dans la plante, peuvent s’accumuler aux abords de la racine. Souvent, un excès nuisible d’éléments tels que le calcium s’accompagne d’un manque d’autres éléments comme le phosphore, le fer et le zinc. Il est déconseillé de faire une double récolte là où existent des maladies physiologiques. Les engrais verts et l’ Azolla sont rarement utilisés en Afrique tropicale. Cependant, l’usage de Sesbania rostrata Bremek. & Oberm. est prometteur en tant qu’engrais vert à croissance rapide et actif fixateur d’azote. La fixation d’azote se fait aussi sur les terres à riz au moyen d’Azotobacter et d’algues bleues (cyanobactéries). En Afrique tropicale, il est rare qu’on épande des engrais organiques tels que fumier de ferme et compost sur les cultures de riz. Même si d’ordinaire l’incorporation de fertilisants organiques améliore l’état des sols, le résultat ne se voit pas immédiatement. La difficulté à s’en procurer, les problèmes de transport et l’importante quantité de main d’œuvre en jeu découragent également leur utilisation.

Le degré de mécanisation est en général limité dans la riziculture d’Afrique tropicale. Il arrive que les paysans travaillent la terre avec des tracteurs ou de petits cultivateurs à deux roues et que pendant la récolte ils se servent de batteuses à moteur.

Pour diverses raisons, de nombreux rizières sont laissées en jachère pendant la saison sèche. Dans les régions où les conditions climatiques et l’état du sol permettent de cultiver en saison sèche, le riz est parfois cultivé en rotation avec d’autres céréales, des légumes secs et des légumes.

Maladies et ravageurs

La maladie la plus courante et la plus importante du riz en Afrique tropicale est la piriculariose (Pyricularia grisea, synonyme : Pyricularia oryzae). Bien que cette maladie soit souvent liée au stress dû à la sécheresse, ce qui la rend particulièrement grave en culture pluviale et dans les endroits sujets à la sécheresse, elle peut aussi être importante ailleurs. Une faible intensité lumineuse, des déséquilibres nutritionnels (une carence en K en particulier), un apport excessif en N et des températures relativement basses (20–28°C) constituent des facteurs supplémentaires favorisant cette maladie. La piriculariose peut infecter les feuilles du riz, ses nœuds et ses parties florales, surtout la base de la panicule. D’autres maladies importantes du riz en Afrique tropicale sont la bactériose des feuilles (Xanthomonas oryzae pv. oryzae), le virus de la marbrure jaune du riz (RYMV, que l’on ne rencontre qu’en Afrique), l’helminthosporiose (Cochliobolus miyabeanus), la brûlure de la feuille (Microdochium oryzae), le rhizoctone (Thanatephorus cucumeris), la cercosporose (Cercospora janseana) et la pourriture de la gaine provoquée par Sarocladium oryzae. Le recours à des cultivars résistants, une application judicieuse d’engrais azotés, une modulation de la date de plantation, une rotation des cultures ainsi que des mesures phytosanitaires et de quarantaine réduisent les pertes liées aux maladies du riz. La lutte chimique contre la piriculariose et les autres maladies du riz n’est pratiquement pas pratiquée en Afrique tropicale.

Les nématodes attaquent les racines et les jeunes feuilles non déployées, et dans certaines régions d’Afrique tropicale, ils font chuter la production de riz. La plupart des espèces d’insectes qui entraînent des dégâts sur le riz au champ et sur les grains stockés en Afrique tropicale sont indigènes, et diffèrent de ceux que l’on trouve en Asie. Des insectes se nourrissant de l’intérieur des tiges tels que les foreurs de tiges, la mouche à yeux pédonculés et la cécidomyie font généralement les plus gros dégâts. Les espèces les plus courantes de foreurs de tiges en Afrique tropicale sont le foreur blanc (Maliarpha separatella), le foreur rose (Sesamia spp.) et le foreur rayé (Chilo spp.). Les dégâts sont provoqués par leurs larves, qui se nourrissent de l’intérieur de la tige et détruisent le système vasculaire. Ce qu’on appelle le “cœur mort” est le dégât sur la talle avant la floraison. La “tête blanche” est un dégât survenant après la floraison et qui entraîne le dessèchement de toute la panicule. Les dégâts causés par la mouche à yeux pédonculés (principalement Diopsis macrophthalma) ressemblent au cœur mort provoqué par les foreurs des tiges, car cette mouche s’attaque généralement au pied de riz au début du tallage. Lorsque la larve de la cécidomyie (Orseolia oryzivora) s’alimente, cela induit la gaine foliaire à se transformer en galle, et les talles à galles ne portent pas de panicules. Les termites et les courtilières s’attaquent au riz, surtout le riz pluvial de culture sèche.

Les insectes ravageurs les plus importants du riz stocké sont le charançon du riz (Sitophilus oryzae) et le capucin des grains (Rhyzopertha dominica). En effet, ces insectes peuvent complètement détruire les grains.

On peut lutter contre les insectes par des méthodes chimiques, culturales et biologiques. En Afrique tropicale, les paysans ont recours aux insecticides mais à des niveaux bien plus modestes qu’en Asie. Il importe d’employer des méthodes diversifiées de protection des cultures, de manière à mettre en œuvre un système de lutte intégrée pour le riz d’Afrique tropicale qui soit durable, peu coûteux, et respecteux de l’environnement. Ce système doit faire appel tout à la fois aux cultivars résistants, aux méthodes culturales, à la lutte biologique, et en dernier ressort, à la lutte chimique lorsque les dégâts causés pas les ravageurs menacent de dépasser le seuil du préjudice économique. Les méthodes culturales comprennent une approche sanitaire (la destruction des résidus de culture, des plantes relais, adventices comprises, et des biotopes des ravageurs), le travail du sol et la submersion des champs, la rotation des cultures, la culture associée, un bon calendrier de plantation et de récolte, la mise en place de cultures piège, ainsi qu’une bonne gestion des engrais et de l’eau.

Les oiseaux mangent les graines semées à la volée, gênent la croissance des jeunes plants repiqués et dévorent les grains de riz ; les pertes peuvent être très élevées. Les rongeurs s’attaquent également au riz à tous les stades de sa croissance ainsi qu’au grain stocké, et les pertes qui peuvent leur être imputées sont souvent importantes. Les escargots, les crabes et les crevettes provoquent des dégâts moins importants.

Des adventices parasites du genre Striga peuvent entraîner des pertes importantes dans le riz pluvial, par ex. Striga aspera (Willd.) Benth. et Striga hermonthica (Delile) Benth. en Afrique de l’Ouest, ainsi que Striga asiatica (L.) Kuntze dans les îles de l’océan Indien.

Récolte

Il faut récolter le grain avant qu’il soit complètement mûr (à environ 21–24% d’humidité), habituellement environ 30 jours après la floraison, ou lorsque 90% des grains sont fermes et n’ont pas une teinte verdâtre. L’humidification et le séchage peuvent être à l’origine d’un craquellement du grain, les fissures se formant plus facilement lorsqu’il est assez dur. La récolte manuelle, méthode la plus courante, réclame une main d’œuvre très importante. Dans certaines régions, on utilise un petit couteau, mais dans de nombreux endroits les paysans se servent d’une faucille pour faucher les panicules ainsi qu’une partie ou la totalité des chaumes. Les moissonneuses mécaniques sont très rares en Afrique tropicale. Les plantes de riz sont laissées à sécher au champ, ou liées en bottes pour être battues sur une aire choisie à cet effet.

Rendement

Les rendements moyens sont de 1,4 t/ha en Afrique tropicale et de 4,1 t/ha en Asie, tandis que la moyenne mondiale générale est de 4,0 t/ha. Les rendements sont habituellement plus élevés pendant la saison sèche que pendant la saison humide, et plus élevés pour le riz de basses terres que pour le riz pluvial. Les rendements en riz pluvial vont de 0,5 à 1,5 t/ha en Afrique tropicale mais en Amérique latine ils peuvent atteindre 4 t/ha. Le riz pluvial de basses terres est plus productif que le riz d’altitude, mais pendant les années de sécheresse ou d’inondation, il peut subir une diminution drastique. Dans une région de production de riz pluvial de basses terres sur casiers endigués en Tanzanie, les rendements atteignent 3–4 t/ha dans les bonnes années, mais ils peuvent tomber à 0,5 t/ha lors des mauvaises années. Les rendements du riz de basses terres irrigué en Afrique tropicale sont généralement de 3–6 t/ha. Ceux des régions à riz flottant sont généralement faibles (0,6–1,2 t/ha), mais ils sont plus stables que ceux des zones de riz pluvial d’Afrique tropicale.

Traitement après récolte

Le battage s’effectue en général à la main ; on frappe les bottes sur une pierre ou un tambour, ou bien on bat les panicules avec des bâtons en bois sur une toile. Toutefois, les batteuses motorisées ou à pédales remportent la faveur des cultivateurs. Le vannage se fait d’habitude en secouant le grain et en le faisant sauter sur un plateau tressé à bord étroit. On se sert parfois de tarares manuels. Après vannage, on fait sécher le grain au soleil et il peut alors être décortiqué ou transporté à la minoterie. Un bon séchage des grains de riz est capital pour éviter la germination et une rapide perte de qualité. Pour le stockage, la teneur optimale en humidité est de 12,5%. Après séchage, le grain de riz se conserve principalement en sacs. Une augmentation de l’acidité des lipides lors d’un mauvais stockage diminue la qualité alimentaire du produit. La température et l’humidité pendant le stockage affectent la qualité du riz. Le riz destiné à l’autoconsommation se conserve non décortiqué, car il est ainsi moins sensible à une détérioration.

Lors de l’usinage du riz, le but est d’éviter de briser les amandes, car des amandes entières déterminent un prix plus élevé. Il y a différentes méthodes d’usinage. Lors de ces opérations, le grain produit environ : 20% de balle, 50% d’amandes entières, 16% d’amandes brisées, et 14% de son et d’issues. Le riz cargo ou riz décortiqué, qu’on nomme généralement riz complet (ou “riz brun”), est ensuite blanchi pour ôter les couches extérieures du grain, avant d’être poli pour produire le riz blanc. Ce blanchiment et ce polissage font disparaître certaines des protéines et une grande partie des lipides, des minéraux et des vitamines, ce qui réduit la valeur nutritionnelle, mais améliore la qualité au stockage et diminue le temps de cuisson. En revanche, l’étuvage des grains (par trempage, ébullition et séchage) avant leur usinage améliore leur valeur nutritive, mais il reste rare en Afrique tropicale.

Ressources génétiques

La prospection des ressources génétiques des espèces africaines de riz sauvage et cultivé a débuté en 1959 à l’initiative de chercheurs japonais, attirés par leur grande diversité. Les premières collections de ressources génétiques de riz en Afrique de l’Ouest ont été constituées dans les stations de recherche de Rokupr, en Sierra Leone, et de Badeggi, au Nigeria. Par la suite, ce sont les instituts de recherche français ORSTOM et IRAT qui ont collecté du matériel génétique en provenance des pays francophones, et l’IITA, à Ibadan au Nigeria, qui a fait de même surtout dans les pays anglophones. Ces collections ont ensuite été fusionnées avec près de 15 000 entrées par l’ADRAO, à Bouaké en Côte d’Ivoire. La plupart de ces entrées sont également disponibles dans la Collection internationale de ressources génétique du riz, à l’Institut international de recherche sur le riz (IRRI) de Los Baños, aux Philippines, où se trouve la plus grande collection d’Oryza sativa, avec près de 86 000 entrées, caractérisées sur la base de quelque 80 caractères. Ces caractères concernent non seulement des caractéristiques morphologiques, mais également la sensibilité aux maladies et ravageurs, ainsi que la réaction aux stress environnementaux, aux carences minérales ou à des toxicités. De vastes collections de ressources génétiques d’Oryza sativa sont également détenues en Chine (China National Rice Research Institute, Huangzhou, 70 000 entrées) et en Inde (National Bureau of Plant Genetic Resources, New Delhi, 26 000 entrées). En dehors de l’ADRAO, il existe en Afrique tropicale d’importantes collections : au Nigeria, celle de l’Institut international d’agriculture tropicale (IITA), Ibadan, 9400 entrées, et celle du National Cereals Research Institute, Badeggi, 3500 entrées ; à Madagascar, celle du Département de recherches agronomiques de la République malgache, Antananarive, 2000 entrées. On met l’accent sur la collecte des riz sauvages, qui pourraient constituer de nouvelles sources de gènes importants.

Sélection

Les rendements en grains dans les tropiques ont énormément augmenté depuis le milieu des années 1960 lorsque ‘IR8’ et d’autres cultivars semi-nains ont été introduits, qui ne versent pas facilement et permettent des apports élevés en engrais azotés. En Afrique tropicale, ces cultivars de la révolution verte sont surtout utilisés pour le riz irrigué produit avec une alimentation en eau maîtrisée. En Afrique, l’amélioration génétique du riz a porté surtout sur la riziculture pluviale. Cela a débouché sur les cultivars ‘New Rice for Africa’ (‘NERICA’), percée majeure de l’ADRAO au début des années 1990. Fruit d’un croisement réussi entre Oryza glaberrima et Oryza sativa, les ‘NERICA’ combinent une tolérance supérieure à une eau profonde d’Oryza glaberrima, ainsi qu’à la sécheresse, aux adventices, à la piriculariose et à la mouche à yeux pédonculés, avec la meilleure productivité en grains d’Oryza sativa et à un moindre égrenage. Les ‘NERICA’ ont été bien adoptés par les paysans, non seulement en raison de leurs caractéristiques de croissance, mais aussi pour la qualité de leur grain et leur valeur nutritive. De plus ils conviennent bien à une agriculture à faibles intrants. Les travaux de sélection de l’ADRAO sur les cultivars de basses terres ont débouché sur la commercialisation de cultivars ayant un meilleur rendement en grains, une résistance à la piriculariose et au virus de la marbrure jaune du riz, ainsi qu’une tolérance à la sécheresse et à la toxicité ferrique. Le cultivar amélioré ‘Sahel 108’, commercialisé en 1994 par l’ADRAO, a un cycle cultural court, ce qui dans les systèmes de riziculture irriguée du Sahel permet de faire une double récolte. Les espèces sauvages d’Oryza, telles que Oryza barthii, Oryza longistaminata et Oryza punctata offrent des gènes de résistance utiles à divers stress biotiques et abiotiques. Par exemple, on a réussi à transférer la résistance à la bactériose des feuilles d’Oryza longistaminata.

Les techniques de biotechnologie employées dans l’amélioration génétique du riz font notamment appel à la culture de tissus, à la biologie moléculaire et au génie génétique. Deux techniques de culture de tissus, le sauvetage d’embryons et la culture d’anthères, ont déjà fait des contributions importantes. Des cartes de liaisons génétiques saturées sur la base de marqueurs moléculaires ont été mises au point pour le riz, à l’aide de croisements entre des cultivars du Groupe Indica et du Groupe Japonica, ou entre Oryza sativa et Oryza longistaminata. Ces cartes ont rendu possible l’identification de QTL pour de nombreux caractères utiles, comme la résistance aux maladies et la tolérance à la sécheresse. On dispose désormais de plus de 3000 marqueurs moléculaires, ce qui fait du riz l’espèce cultivée la mieux caractérisée. Les travaux de séquençage de la totalité du génome du riz viennent de s’achever il y a peu. La contribution la plus innovante de la biotechnologie sera probablement l’ajout de transgènes au pool génétique du riz grâce au génie génétique. Un exemple est le ‘Golden Rice’, un riz enrichi à la vitamine A. Mais on ne sait pas bien si ce riz génétiquement modifié aura de bons rendements, s’il sera sensible aux maladies et aux ravageurs ou s’il aura bon goût. Plusieurs gènes de toxine insecticide issus de Bacillus thuringiensis (Bt) ont été transférés au riz, et des plantes contenant des gènes Bt ont montré une résistance appréciable aux foreurs des tiges et aux enrouleuses des feuilles. Récemment, un riz transgénique conférant une résistance au rhizoctone a été obtenu. Le génie génétique est une technologie relativement nouvelle et en matière de biosécurité, on s’inquiète principalement de la dissémination de transgènes par le pollen depuis le riz transgénique vers les autres cultivars de riz et les espèces sauvages.

Perspectives

A l’heure actuelle, on estime que sur les 200 millions d’hectares de zones humides d’Afrique tropicale, seulement 2% sont utilisés par la riziculture de basses terres. Par conséquent, l’un des grands défis qui se posent au riz en Afrique tropicale est l’utilisation du vaste potentiel d’expansion de la riziculture de basses terres. L’amélioration génétique devrait mettre l’accent sur les écosystèmes du riz de basses terres, dont le potentiel de production est plus élevé que celui du riz pluvial, par exemple en sélectionnant des hybrides entre Oryza sativa et Oryza glaberrima destinés à la riziculture de basses terres. Les nouveaux types proposés devraient être adaptés au milieu et aux méthodes de culture locaux. Pour ce faire, il est souhaitable d’associer les paysans au processus de sélection au moyen de l’évaluation variétale participative (EVP) et de la création variétale participative (CVP). Les travaux de sélection pour l’Afrique tropicale doivent notamment porter sur la tolérance et l’adaptation à la toxicité ferrique, la salinité, l’alcalinité, les sols sulfatés acides, ainsi qu’à des températures extrêmement froides ou chaudes, relativement parlant. En Afrique tropicale, il y a encore largement de quoi faire pour augmenter, intégrer et améliorer l’utilisation des engrais organiques et minéraux, et recourir davantage aux légumineuses, aux bactéries et aux algues bleues fixatrices d’azote. Pour tester la possibilité d’appliquer des méthodes de gestion intégrée de la fertilité du sol (GIFS) à un lieu particulier, le mieux est de passer par les champs-écoles pour paysans. Un recours accru à ces formations est préconisé pour que les méthodes de gestion intégrée des ravageurs (GIR) soient adoptées par un nombre croissant d’exploitations rizicoles en Afrique tropicale. On s’attend encore à des améliorations en matière de mécanisation de la riziculture, en particulier en ce qui concerne le travail du sol, le désherbage, la récolte, le battage et les transformations ultérieures.

Toutes ces suggestions exigent de la recherche qu’elle s’adapte aux conditions locales, que les services de vulgarisation fonctionnent bien, qu’il y ait un soutien des états ainsi qu’une participation active des familles des paysans. Certaines des ces questions font déjà l’objet de recherches.

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Sources de l'illustration

Vergara, B.S. & de Datta, S.K., 1996. Oryza sativa L. In: Grubben, G.J.H. & Partohardjono, S. (Editors). Plant Resources of South-East Asia No 10. Cereals. Backhuys Publishers, Leiden, Netherlands. pp. 106–115.

Auteur(s)

H.C.C. Meertens, Pomona 250, 6708 CJ Wageningen, Netherlands

Citation correcte de cet article

Meertens, H.C.C., 2006. Oryza sativa L. In: Brink, M. & Belay, G. (Editors). PROTA (Plant Resources of Tropical Africa / Ressources végétales de l’Afrique tropicale), Wageningen, Netherlands. Consulté le 18 décembre 2024.

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