Pinus caribaea (PROTA)

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Bois d'œuvre Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svg
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Sécurité alimentaire Fairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg
Changement climatique Fairytale bookmark gold.svgFairytale bookmark gold.svgGood article star.svgGood article star.svgGood article star.svg


répartition en Afrique (cultivé)
1, port de l’arbre ; 2, bouquet de feuilles ; 3, rameau avec cône femelle mûr. Redessiné et adapté par Achmad Satiri Nurhaman
port de l'arbre
port de l'arbre (Plants of Hawaii)
plantation (Plants of Hawaii)
tranche
cimes (Plants of Hawaii)
graines (GRIN)
bois
bois

Pinus caribaea Morelet


Protologue: Rev. Hort. Côte d’Or 1: 107 (1851).
Famille: Pinaceae
Nombre de chromosomes: 2n = 24

Noms vernaculaires

  • Pin mâte, pin jaune, pin caraïbe, pin des Caraïbes, pin de Cuba (Fr).
  • Caribbean pine, pitch pine, Caribbean pitch pine, Nicaragua pine, Cuban pine, Honduras pine, yellow pine (En).
  • Msindano (Sw).

Origine et répartition géographique

Pinus caribaea est présent à l’état naturel dans l’est de l’Amérique centrale, à Cuba et aux Bahamas. Il est planté dans toutes les régions tropicales, y compris de nombreux pays d’Afrique tropicale, ainsi qu’en Australie et en Nouvelle-Zélande.

Usages

Le bois (noms commerciaux : pin des Caraïbes, pin jaune) a une densité faible comparé aux autres essences et exsude beaucoup de résine, ce qui le rend peu indiqué pour la menuiserie et le revêtement de sol par exemple, et limite sa valeur en bois d’œuvre. Il a néanmoins de multiples usages, y compris la construction, la parqueterie légère, la menuiserie, les meubles bon marché, les boîtes, les palettes, le tournage, les jouets et, après traitement, on en fait des poteaux, des montants, des traverses de chemin de fer et des étais de mine. Le bois imbibé de résine est prisé pour les ponts des bateaux en raison de sa durabilité élevée. Le bois se prête également aux boiseries intérieures, aux placages, au contreplaqué, aux piliers, aux cuves, aux panneaux de particules et aux panneaux de fibres. Il est utilisé come bois de feu, bien qu’il tende à jeter des étincelles, et pour la production de charbon de bois. Il s’emploie aussi pour la fabrication de papier, mais ne convient pas à la pâte obtenue par voie chimique.

Par gemmage, les arbres donnent une oléorésine de bonne qualité que l’on distille pour obtenir de la térébenthine et de la colophane. La térébenthine est utilisée dans les industries de la peinture et du batik, et la colophane dans la production de papier, de savon et de colle. Les produits dérivés de l’oléorésine sont souvent désignés en anglais par le terme “naval stores” (“provisions navales”) en raison de leur emploi jadis dans le calfatage des navires. Pinus caribaea est planté comme brise-vent, comme arbre ornemental et arbre d’ombrage. On attribue aux aiguilles tapissant le sol des vertus de protection contre l’érosion du sol. Les graines sont consommées localement.

Production et commerce international

Pinus caribaea est relativement important pour la production de bois d’œuvre, mais les statistiques sur son commerce et ses exportations font défaut, le bois étant souvent utilisé localement. La pâte est souvent mélangée avec celle d’autres essences.

Propriétés

Le bois de cœur est jaunâtre à brun rougeâtre et distinctement démarqué de l’aubier, blanc ou jaunâtre. Le fil est droit, le grain moyen à grossier. Les cernes sont généralement distincts. De nombreux canaux résinifères sont présents et nettement visibles sous la forme de veines brunes rectilignes sur les surfaces longitudinales.

Les propriétés du bois présentent d’importantes différences selon les sites et les arbres. Le bois est moyennement léger à assez lourd, d’une densité de (350–)560–(820) kg/m³ à 12% d’humidité. Le bois des arbres croissant lentement dans les peuplements naturels a une densité plus élevée et une teneur en résine plus faible que celui des arbres à croissance rapide des plantations. Le bois sèche bien à l’air, mais cela peut occasionner des fentes en bout. Des planches de 30 mm d’épaisseur mettent environ 6 semaines à sécher à l’air et passer de l’état vert à 20% d’humidité. Le séchage au four donne d’aussi bons résultats pour les planches de 25 mm d’épaisseur (qui mettent 3–4 jours à sécher jusqu’à 12–14% d’humidité) que de 50 mm d’épaisseur. Le séchage à haute température s’avère efficace pour les pièces destinées aux ossatures. Des planches de 30 mm d’épaisseur de bois produit en plantation sèchent en 40 jours jusqu’à 12% d’humidité dans des séchoirs solaires. Les taux de retrait du bois vert à anhydre sont de 1,9–4,5(–6,3)% radialement et de 5,7–7,9% tangentiellement.

A 12% d’humidité, le module de rupture est de (50–)61–115 N/mm², le module d’élasticité de (2600–)6300–15 400 N/mm², la compression axiale de (22–)34–59 N/mm², le cisaillement de 14 N/mm², le fendage radial de 12 N/mm et tangentiel de 13 N/mm, la dureté Janka de flanc de 3020–5520 et la dureté Janka en bout de 3740 N.

Le bois se travaille bien et donne une bonne finition aussi bien à la main qu’avec des machines-outils, mais la résine peut encrasser et poisser les lames de coupe et les surfaces. Il retient particulièrement bien les clous et les vis et se colle de façon satisfaisante.

C’est un bois moyennement durable, étant sensible aux attaques de térébrants marins et de termites, mais résistant aux vrillettes et aux champignons. La résistance aux attaques d’insectes est proportionnelle à la teneur en résine. Le bois de cœur est moyennement rebelle à l’imprégnation avec des produits de conservation ; l’aubier est extrêmement perméable et se traite aisément en cuve ouverte ou en autoclave par injection à refus. La valeur énergétique du bois est de 20 300 kJ/kg.

Les fibres du bois font en moyenne 4,6 mm de long et 41–52 μm de large. Les fibres d’arbres âgés de 8–12 ans, provenant de Tanzanie, faisaient 2,9–3,0 mm de long, et avaient un diamètre de 40–47 μm et une épaisseur de paroi des cellules de 4,2–4,5 μm. La composition chimique du bois anhydre était la suivante : holocellulose 64–65%, α-cellulose 40–42% et lignine 31%. La solubilité dans l’eau froide était de 1,8–2,6%, dans l’eau chaude de 2,1–3,3%, dans l’alcool-benzène de 1,2–1,3%, et dans 1% de NaOH de 11, 6–12,8%. Le procédé de fabrication de pâte au sulfate (kraft) a donné 41–46% de pâte blanchie, avec un indice kappa de 23–48, une résistance à la traction et à l’éclatement satisfaisante, mais une résistance à la déchirure relativement faible.

L’oléorésine, qui se trouve dans les canaux intercellulaires, en particulier dans l’aubier, est une masse jaune pâle, claire et poisseuse, devenant friable à l’évaporation. C’est une substance hydrophobe, soluble dans des solvants organiques neutres non polaires comme l’éther d’éthyle sec, l’hexane et d’autres solvants pétroliers. Lors de la distillation, elle produit de la colophane et de la térébenthine dans une proportion de 4–6:1. La colophane est un solide friable, insoluble dans l’eau, mais soluble dans de nombreux solvants organiques. Elle est surtout constituée d’un mélange d’acides du type abiétique et pimarique. La térébenthine est un mélange liquide constitué principalement d’hydrocarbures de terpènes et de terpénoïdes, dont le (+)-α-pinène, le (–)-α-pinène et le (–)β-phellandrène. De l’écorce on peut extraire environ 10% de tanin ; il peut se sécher pour donner une poudre rougeâtre soluble dans l’eau. Les extraits à l’hexane de l’écorce ont démontré une forte activité antifongique et antibactérienne, et pourraient avoir un potentiel dans l’élimination des champignons et des bactéries dans l’industrie de la pâte et du papier.

Description

  • Arbre sempervirent, monoïque, de taille moyenne atteignant 30(–45) m de haut, mais dans les plantations généralement bien plus petit ; fût dépourvu de branches jusqu’à 21 m de haut, atteignant 80(–135) cm de diamètre, habituellement droit, cylindrique ; surface de l’écorce brun rougeâtre à gris brunâtre pâle, profondément fissurée, écorce interne très résineuse ; cime mince, arrondie à pyramidale, légèrement étalée ; rameaux brun orange, virant ensuite au gris-brun.
  • Feuilles en bouquets de (2–)3(–5) en verticilles à l’extrémité des pousses, en aiguille, de 15–25 cm de long, finement dentées, raides, vert foncé ou vert jaunâtre, légèrement luisantes.
  • Cônes mâles en groupes denses, de 2–4 cm × 0,5 cm, brun-rouge.
  • Cônes femelles mûrs solitaires ou par groupes de 2–5, sur un pédoncule de 1–2 mm de long, ovoïdes, de 4–14 cm × 2,5–4 cm, brun rougeâtre, à écailles réfléchies ou très étalées.
  • Graines étroitement ovoïdes, atteignant 6 mm × 3 mm, à aile membraneuse persistante atteignant 20 mm de long, noires à gris marbré ou brun pâle.
  • Plantule à germination hypogée.

Autres données botaniques

Pinus est un vaste genre comprenant plus de 110 espèces, presque toutes limitées à l’hémisphère Nord. De nombreuses espèces de Pinus sont cultivées en dehors de leur aire de répartition naturelle, dans des régions tropicales, subtropicales et tempérées. Sous les tropiques, 2 espèces sont plus importantes que toutes les autres : Pinus caribaea dans les régions tropicales de basses terres, et Pinus patula Schltdl. & Cham. dans les régions tropicales et subtropicales de hautes terres froides.

Pinus caribaea est souvent divisé en 3 variétés : var. bahamensis (Griseb.) W.H.G.Barrett & Golfari, var. caribaea et var. hondurensis (Sénécl.) W.H.G.Barrett & Golfari. Dans les plantations situées en dehors de la région d’origine de l’espèce, var. hondurensis est généralement cultivée ; c’est la variété la plus adaptée aux régions tropicales de basses terres. En Afrique du Sud, on a signalé qu’il avait plus de troncs tordus que les 2 autres variétés. Var. bahamensis aurait une certaine tolérance aux attaques de la tordeuse des pousses du pin. Pinus caribaea var. hondurensis forme des hybrides naturels avec Pinus oocarpa Schiede ex Schltdl. Dans le passé, Pinus caribaea a souvent été pris pour Pinus elliottii Engelm.

Anatomie

Description anatomique du bois (codes IAWA pour les bois de conifères) :

  • Cernes de croissance : 40 : limites de cernes distinctes ; (42 : démarcation brusque entre le bois initial et le bois final) ; (43 : transition graduelle entre le bois initial et le bois final).
  • Trachéides : (44 : ponctuations des parois radiales (principalement) unisériées (bois initial uniquement)) ; (45 : ponctuations des parois radiales (principalement) 2-sériées (bois initial uniquement)) ; 46 : ponctuations des parois radiales opposées (bois initial uniquement) ; 55 : trachéides du bois final à parois épaisses (épaisseur de la double paroi supérieure au diamètre radial du lumen) ; 56 : torus présent (uniquement dans les ponctuations des trachéides du bois initial).
  • Composition des rayons : 79 : trachéides transversales normalement présentes ; 82 : parois des trachéides transversales dentées ; 83 : parois des trachéides transversales réticulées ; 85 : parois terminales des cellules du parenchyme des rayons lisses (sans ponctuations) ; 87 : parois horizontales des cellules du parenchyme des rayons lisses (sans ponctuations).
  • Ponctuation des champs de croisement trachéides-rayons : 91 : ponctuations des champs de croisement pinoïdes (ponctuations simples ou avec une aréole très étroite) ; 98 : 1–3 ponctuations par champ de croisement (bois initial uniquement).
  • Taille des rayons : 103 : hauteur des rayons moyenne (5–15 cellules) ; 107 : rayons exclusivement unisériés.
  • Canaux intercellulaires : 109 : présence de canaux (résinifères) intercellulaires axiaux ; 110 : présence de canaux (résinifères) intercellulaires radiaux ; 117 : cellules épithéliales à parois fines.
(P. Baas & I. Heinz)

Croissance et développement

Pinus caribaea pousse habituellement rapidement. Au Nigeria, des arbres âgés de 6 ans faisaient 7–8,5 m de haut, et des arbres de 11 ans faisaient 17 m. Dans des essais au Rwanda, des arbres âgés de 13 ans atteignaient 17 m de haut et avaient un diamètre de fût de 18,7 cm. Au Malawi, des arbres âgés de 9 ans (à une densité de 670 arbres/ha) faisaient en moyenne 19 m de haut. En Afrique du Sud (70 m d’altitude, température annuelle moyenne de 22°C, pluviométrie annuelle moyenne de 965 mm), des arbres âgés de 34 ans avaient atteint une hauteur de 27 m et un diamètre de fût de 47 cm. En général, la rectitude du tronc s’améliore au fur et à mesure que l’on va des régions subtropicales aux régions tropicales. Assez souvent, on voit apparaître des “queues de renard” ou “foxtails”, qui sont des plantes sans ramifications et sans cernes dans le bois. Il s’agit d’une réaction à une plantation hors site.

En Afrique australe, la floraison femelle commence lorsque les arbres sont âgés de 3–4 ans, mais la floraison mâle commence plus tard. La pollinisation est effectuée par le vent. La période entre la pollinisation et la maturation des cônes femelles est de 18–21 mois. Les cônes tombent sans problème des branches, mais ils y restent parfois plus d’un an. Le vent est l’agent de dissémination des graines, mais ce sont parfois les oiseaux, les rongeurs et les gens qui les ramassent pour s’en nourrir qui les dispersent également. En dehors de son aire d’origine, il est rare que Pinus caribaea se régénère naturellement.

Ecologie

Pinus caribaea est généralement cultivé jusqu’à 1000(–1500) m d’altitude, dans des régions ayant une température annuelle moyenne de 20–27°, une température maximale moyenne du mois le plus chaud de 28–34°, une température minimale moyenne du mois le plus froid de 8–23°, une pluviométrie annuelle moyenne de (650–)1000–3000(–4000) mm, et une saison sèche atteignant 6 mois. C’est un arbre moyennement résistant à la sécheresse mais qui ne tolère pas le gel. Il est moyennement tolérant au vent, ainsi qu’au vent salé, et peut être planté près de la côte. Pinus caribaea pousse sur de nombreux sols différents, mais il se plait mieux sur les sols fertiles, profonds et bien drainés avec un pH de 5–5,5. Il tolère les sols saisonnièrement engorgés d’eau. Les jeunes arbres sont extrêmement sensibles aux dégâts des incendies, mais les arbres adultes ont une résistance moyenne au feu. Pinus caribaea est une essence fortement héliophile.

Multiplication et plantation

Pinus caribaea se multiplie par graines. Le poids de 1000 graines est de 12–33 g. Pour obtenir des graines, on peut ramasser les cônes sur l’arbre dès qu’ils passent du vert au brun. Les cônes récoltés plus tôt peuvent donner des graines de courte viabilité. Les graines sont récoltées après séchage des cônes au soleil ou dans des hangars à parois latérales ouvertes et à toiture en plastique. Elles se conservent jusqu’à 10 ans à l’abri de l’humidité (en dessous de 10%) et de la chaleur (0–10°C) et en récipients hermétiques. Il n’est pas nécessaire de traiter avant le semis, mais un trempage dans de l’eau pendant 12–48 heures donne une germination plus homogène. La germination met 8–21(–42) jours, et son taux atteint couramment 80%. Des mycorhizes sont nécessaires à la croissance des semis et il est recommandé de procéder à des inoculations de spores ou d’ajouter du sol provenant d’arbres établis à proximité. Les semis sont prêts à être repiqués sur le terrain après 4–8 mois, lorsqu’ils font 20–30 cm de haut. Le site de plantation doit être nettoyé à fond. L’espacement initial est de 2–5 m × 2–5 m, en fonction des objectifs de production ; les espacements les plus rapprochés sont ceux des plantations de bois de trituration. L’espacement recommandé pour la production de résine est de 4 m × 4 m. Le semis direct est rare. La multiplication végétative est possible par bouturage, greffage, marcottage aérien ou culture de tissus.

Gestion

Le désherbage est conseillé au cours des premières années, aussi pour réduire le risque d’incendie. L’élagage est recommandé pour diminuer ce risque d’incendie, améliorer l’accès, améliorer la forme de l’arbre, et réduire la taille des nœuds et leur fréquence. Dans les plantations destinées au bois sciés, aux placages et aux gros montants, les arbres sont plantés à une densité initiale de 1100 arbres/ha, élagués au cours des premières années, puis éclaircis pour obtenir une densité de 250–400 arbres/ha, avec des rotations de 15–25 ans. Dans les plantations destinées au bois de trituration, il peut n’y avoir qu’une seule éclaircie à 3–4 ans pour éliminer les arbres malformés, voire pas d’éclaircie du tout. Dans celles où l’on produit aussi bien du bois d’œuvre que de la pâte à papier, on peut éclaircir massivement à 10 ans pour le bois de trituration, et laisser une plantation plus aérée pour la production de bois d’œuvre.

Maladies et ravageurs

La cercosporiose des aiguilles provoquée par Cercospora pini-densiflorae peut attaquer sérieusement les plantations. Des dégâts dus à Armillaria mellea ont été constatés en Tanzanie, au Malawi et sur l’île Maurice. Dans les pépinières, il peut y avoir une fonte des semis. Pinus caribaea est résistant au chancre du pin (Fusarium circinatum), une grave maladie menaçant les pinèdes d’Afrique du Sud.

Récolte

Pour obtenir la résine, on pratique diverses méthodes de gemmage. La première entaille ou carre d’un arbre vivant, qui se pratique à 30–40 cm au-dessus du sol et fait environ 1,3 cm de large et 30 cm de long, est suivie par une série de piquages jusqu’à ce qu’on arrive à hauteur d’homme. Une solution d’acide sulfurique (en principe à 40–60%) est appliquée immédiatement après l’opération. C’est ce procédé qui donne la gemme (“gum naval stores”), la principale source de l’offre mondiale de colophane et de térébenthine. Les essences de pin (“wood naval stores”) peuvent être obtenues par l’extraction aux solvants de souches de vieux arbres ; cette résine est alors moins pure. La térébenthine et l’essence de pin peuvent être obtenues également comme produits secondaires du procédé kraft ou au sulfate de pulpage des pins. La térébenthine est extraite du lessiveur de copeaux au cours de l’étuvage initial et condensée à partir des gaz qui se dégagent. C’est cette méthode qui donne les “kraft naval stores”.

Rendement

L’accroissement annuel moyen en volume est de 10–40 m³/ha. Au Malawi, des arbres âgés de 9 ans (densité de 670 arbres/ha) ont produit 179 m³/ha. Comme la ramure est légère, la production en bois d’œuvre de première qualité est exceptionnellement élevée.

Traitement après récolte

Les arbres fraîchement abattus sécrètent de la résine en abondance. Les nœuds, bien que peu nombreux, peuvent être source de détériorations, car ils sont gros et tendent à provoquer des fentes au séchage.

Les grumes à terre se décolorent facilement et doivent être transformées et séchées rapidement pour éviter le bleuissement. Les planches séchées doivent être conservées sous abri.

Ressources génétiques

Des cartes de liaison génétique de Pinus caribaea var. hondurensis ont été établies à l’aide de marqueurs AFLP et microsatellites.

Sélection

Des essais de provenances ont été conduits dans plus de 50 pays, dont la Gambie, la Sierra Leone, la Côte d’Ivoire, le Nigeria, le Congo, le Soudan, le Kenya, l’Ouganda, la Tanzanie, le Malawi, la Zambie, le Zimbabwe, l’Afrique du Sud et Madagascar, dans lesquels var. hondurensis s’est avéré avoir toujours la croissance la plus rapide. Du matériel clonal issu de près de 150 “arbres plus” a été distribué par l’Oxford Forestry Institute, et des banques de clones ont été implantées au Zimbabwe, en Australie et au Brésil. Un hybride de Pinus caribaea var. hondurensis et Pinus elliottii a pris de l’importance dans des plantations au Queensland (Australie) en raison de la supériorité de sa croissance et de sa forme.

Perspectives

Pinus caribaea est couramment planté sous les tropiques en raison de sa croissance rapide, de sa capacité à pousser pratiquement sur tous types de sol, de l’existence de données détaillées sur sa sylviculture, et de la possibilité d’utiliser son bois pour une grande diversité d’applications. C’est devenu le pin le plus important des tropiques humides des basses terres. Cependant, la qualité du bois est souvent médiocre en raison de la teneur élevée en résine, et l’amélioration de cette qualité devrait être une priorité de recherche.

Références principales

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Sources de l'illustration

  • Farjon, A., 1984. Pines: drawings and descriptions of the genus Pinus. E.J. Brill, Leiden, Netherlands. 220 pp.

Auteur(s)

  • A.A. Oteng-Amoako, Forestry Research Institute of Ghana (FORIG), University P.O. Box 63, KNUST, Kumasi, Ghana
  • M. Brink, PROTA Network Office Europe, Wageningen University, P.O. Box 341, 6700 AH Wageningen, Netherlands

Citation correcte de cet article

Oteng-Amoako, A.A. & Brink, M., 2008. Pinus caribaea Morelet. In: Louppe, D., Oteng-Amoako, A.A. & Brink, M. (Editors). PROTA (Plant Resources of Tropical Africa / Ressources végétales de l’Afrique tropicale), Wageningen, Netherlands. Consulté le 7 février 2019.


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