Auteurs

1. Clément LarueDoctorant en écologie et évolution – Thèse CIFRE Biogeco & Invenio, Inrae
2. Rémy PetitDocteur en écologie et évolution, Inrae

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Cet article est publié dans le cadre de la Fête de la science 2020 (du 2 au 12 octobre 2020 en métropole et du 6 au 16 novembre en Corse, en outre-mer et à l’international) dont The Conversation France est partenaire. Cette nouvelle édition a pour thème : « Planète Nature ». Retrouvez tous les événements de votre région sur le site Fetedelascience.fr.

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Quoi de plus agréable en ce début d’automne que de savourer des fruits de saison ? Mieux encore, si on a la chance de disposer d’un jardin, pourquoi ne pas les produire soi-même ? Voici quelques leçons de botanique et d’écologie utiles pour s’assurer une belle récolte.

Posons-nous d’abord quelques questions simples : d’où vient le pollen fécondant les fleurs et comment est-il transporté ? Pour cela, prenons l’exemple du châtaignier, l’« arbre à pain » de nos ancêtres. Magnifique, capable de vivre des centaines d’années et d’atteindre une circonférence de plus de 10 mètres, il a subvenu aux besoins essentiels des habitants de plusieurs régions d’Europe du Sud de la fin du Moyen Âge au XIX^e siècle. Mais à compter de la révolution industrielle, produire sans labourer devient contraire au nouvel idéal de progrès, et un mauvais procès est fait au châtaignier et à sa culture. Puis au mépris des vertus du châtaigner a succédé l’oubli.

Malgré l’arrivée de maladies et ravageurs exotiques entraînant des dépérissements locaux, on assiste aujourd’hui à un renouveau des châtaigneraies, porté par des consommateurs en quête d’authenticité. Les producteurs de châtaignes, appelés castanéiculteurs, sont confrontés à une production hétérogène et ont décidé de soutenir des recherches sur la reproduction du châtaignier afin de faire évoluer sa culture par une meilleure compréhension des mécanismes écologiques sous-jacents.

Ces travaux nous serviront à illustrer quelques enjeux de l’agroécologie, la science appliquant les principes de l’écologie à l’agriculture. Des principes tout aussi valables pour votre jardin ou le parc voisin !

Plantez plusieurs variétés d’une même espèce

Les arbres fruitiers, comme toutes les plantes à fleurs, possèdent des étamines où sont produits les grains de pollen, et des pistils contenant les ovules et équipés pour capter les grains de pollen. La pollinisation correspond au transport du pollen émis par les étamines vers les stigmates, la partie réceptrice du pistil. À première vue, un arbre pourrait donc se débrouiller seul dès lors qu’il est à la fois mâle et femelle : c’est l’autofécondation. Mais chez la plupart des arbres, celle-ci ne fonctionne pas ou très mal : le pollen émis doit obligatoirement rencontrer les stigmates portés par les fleurs d’un autre arbre.

Ainsi, notre châtaignier a besoin de pollen produit par d’autres arbres compatibles pour se reproduire et porter des fruits. Or la culture de cet arbre est basée sur des variétés, c’est-à-dire des arbres aux caractéristiques particulièrement intéressantes repérés puis multipliés à l’identique par greffage. Par exemple, dans le Périgord, les variétés les plus courantes sont appelées Marigoule et Bouche de Bétizac. Deux arbres d’une même variété étant génétiquement identiques, ils sont incompatibles. Il faut donc planter des arbres appartenant à des variétés différentes pour espérer récolter des fruits.

« J’ai la même variété que ma cousine, mais alors qu’elle récolte plein de fruits, j’ai des rendements catastrophiques ». Peut-être que le jardin de ma cousine est situé à côté d’un autre verger ou d’un bois de châtaigniers produisant du pollen compatible en abondance et lui assurant ainsi une belle récolte. Au contraire, si mon verger est isolé et ne compte qu’une seule variété de châtaignier, le rendement ne sera jamais au rendez-vous, quelle que soit la variété choisie. Mieux vaut donc dans tous les cas planter suffisamment de variétés dans un verger et au moins deux arbres différents si c’est pour un jardin !

Offrez aux insectes le gîte et le couvert

Il faut aussi se poser la question du transport du pollen d’une variété à une autre : par le vent ou par les insectes ? Confier son destin au vent est si aléatoire que les arbres ainsi pollinisés doivent nécessairement produire de grandes quantités de grains de pollen de petite taille. Cela devrait rendre facile l’identification du mode de pollinisation de ces plantes.

Dans le cas du châtaignier pourtant, la question est restée sans réponse des botanistes depuis plus de 140 ans. Il produit une quantité gigantesque de pollen (estimée à deux mille milliards de grains de pollen par hectare), ce qui a longtemps conduit certains à penser que le vent pourrait jouer un rôle dans sa reproduction. Mais comment interpréter la forte odeur suave de ses fleurs, si ce n’est pour attirer des insectes ? Les châtaigniers ne laissent d’ailleurs pas les abeilles indifférentes, comme vous le confirmeront tous les amateurs de miel de châtaignier !

Nos travaux indiquent que ce n’est pas le vent mais bien les insectes qui jouent un rôle essentiel dans la pollinisation du châtaignier. En plaçant autour des fleurs des filets conçus pour empêcher les insectes d’y accéder, nous avons montré que la production de châtaignes était divisée par cinq ou par dix. Il faut donc pouvoir bénéficier de l’aide des insectes pollinisateurs pour espérer récolter des châtaignes, mais lesquels ? Les abeilles ?

Laissez les fleurs duper les coléoptères

Les fleurs mâles du châtaignier produisent d’énormes quantités de pollen très nutritif ainsi que du nectar.

Les fleurs femelles n’offrent pas de récompense aux insectes mais ont l’apparence des fleurs mâles, ce qui augmente leurs chances d’être visitées par erreur et fécondées. Tous les insectes ne sont pas dupes du stratagème : les abeilles par exemple tirent profit de l’abondance du pollen des fleurs mâles sans pour autant rendre visite aux fleurs femelles.

À l’inverse, d’autres insectes tombent dans le panneau : c’est le cas des coléoptères, cette famille très ancienne et très diversifiée dont font partie les scarabées, coccinelles et autres hannetons. Recouverts du pollen abondant et collant d’un autre châtaignier visité plus tôt, ils sont victimes de l’illusion. Espérant à tort trouver une récompense chez les fleurs femelles, ils assurent ainsi la production des fruits.

Pour augmenter le rendement dans les vergers, il est donc inutile d’y installer des souffleries en espérant favoriser la pollinisation par le vent, ou même d’y multiplier le nombre de ruches. Il convient plutôt de rendre le verger et ses abords accueillants aux insectes sauvages, en leur assurant toute l’année le gîte et le couvert.

Nos recherches sur cet arbre confortent ainsi trois messages plus généraux de l’agroécologie.

En premier lieu, maintenir une diversité génétique suffisante de l’espèce cultivée est déterminant. C’est vrai à court terme, pour assurer la reproduction croisée, mais aussi à plus long terme, pour assurer la stabilité de la production dans un contexte marqué par des changements environnementaux très rapides et drastiques.

En deuxième lieu, maintenir une diversité d’espèces d’insectes associées et souvent auxiliaires des cultures est également crucial. En particulier, les populations d’insectes sauvages assurant la pollinisation doivent absolument être préservées. Pour les châtaigniers, il n’y a pas d’alternative possible !

Enfin, troisième message, en agriculture, mieux vaut chercher à comprendre ce qui se passe plutôt que de se fier à sa seule expérience. C’est la clé pour apporter des réponses adaptées quand les circonstances changent : là réside toute la beauté de la science et l’art véritable du paysan… ou du jardinier du dimanche.