Contexte historique du collage du coton au Soudan

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1 GOURLOT J.-P., FRYDRYCH R., éditeurs scientifiques, 200. Improvement of the Marketability of Cotton Produced in Zones Affected by Stickiness. Actes du séminaire, 4 7 juillet 200, Lille, France, CFC ICAC Cirad IFTH SCC - ARC. Montpellier, France, Cirad, CFC - Technical report. Contexte historique du collage du coton au Soudan PR. HASSAN KHALIFA Département de Botanique, Faculté de Sciences, Université de Khartoum, Soudan Résumé : Le collage du coton est l un des nombreux problèmes de qualité auxquels sont confrontés producteurs et utilisateurs. Le collage du coton au Soudan est principalement dû aux excrétions d hydrates de carbone de l aleurode (Bemesia tabaci Gennadius) connues sous le terme de miellat. Les exsudats de puceron (Aphis gossypii Glover) et de la plante sont de faible importance. Les autres facteurs responsables du collage du coton comprennent les matières étrangères de la fibre (trash), les fragments de coque, les fibres immatures et d autres impuretés. Un certain nombre de programmes de recherche ont été entrepris et les résultats indiquent que le miellat résulte des sécrétions de l aleurode. Des méthodes physiques et chimiques visant à évaluer le collage du coton ont été mises au point. Il a été établi qu il existait une corrélation positive entre le degré de collage du coton d une part et le rendement à l égrenage et la productivité à la filature d autre part. L utilisation d insecticides systémiques efficaces a été recommandée afin de lutter contre l aleurode. Certaines pratiques culturales, comme la défoliation du coton juste avant la récolte et la densité des cotonniers en culture, ont permis respectivement de maîtriser le collage du coton et de réduire l augmentation des populations d aleurodes. La variété de coton Sudac K, qui était résistante à l infestation d aleurodes, a été diffusée. Il a été mis en évidence que les caractères principaux conférant une résistance à l infestation d aleurodes étaient une feuille okra, un appareil végétatif glabre, une fleur sans nectaire et une teneur importante en gossypol. Des études ultérieures ont révélé que les variétés G. hirsutum étaient plus sensibles à l accroissement des aleurodes par comparaison avec les variétés G. barbadense. Le pic de l ouverture des capsules observé pour G. hirsutum coïncidait avec le pic de population des aleurodes, alors que les variétés G. barbadense échappaient au pic. Il a également été noté une variation importante du collage de la fibre à l intérieur d un même cotonnier, le coton récolté à la base de la plante étant plus collant. Les variations au sein d une même balle étaient évidentes. De plus, le degré de collage du coton était variable d un endroit à l autre et jusque dans un même champ. Introduction Le coton est l une des cultures marchandes les plus importantes au Soudan. Les trois types principaux de coton, le coton à longues soies et extra longues soies (Gossypium barbadense), le coton à moyennes soies et le coton à courtes soies (G. hirsutum), font l objet de culture en irrigué et en non irrigué. Au Soudan, le coton est cultivé dans différentes régions écologiques et selon des pratiques agricoles et agronomes diverses. Tout le coton-graine est récolté manuellement avec des récoltes successives. L égrenage du coton-graine du coton à longues soies et une partie du coton à moyennes soies s effectue exclusivement par égreneuse à rouleaux. Les cotons à courtes soies sont habituellement égrenés par égreneuse à scies. Un certain nombre d insectes ravageurs infestent le coton et les mesures principales de lutte sont le traitement par insecticides et l utilisation de quelques pratiques culturales. L aleurode (Bemesia tabaci Gennadius) est l un des ravageurs les plus graves du coton. Il est abrité par tout un éventail de planteshôtes, où il se reproduit puis d où il migre pour infester le coton. Il a un impact négatif en termes de rendement et de qualité. Il sécrète des substances sucrées connues sous le nom de miellat, responsable principal du collage du coton au Soudan. Le problème du collage du coton n est que l un des nombreux facteurs limitatifs affectant la production et la commercialisation du coton dans de nombreux pays. Mais c est le plus grave comparé 68 Séminaire de fin de projet Improvement of the marketability of cotton produced in zones affected by stickiness

2 avec d autres facteurs de qualité auxquels est confronté l industrie moderne du coton. Malheureusement, les producteurs continuent à utiliser les mêmes pratiques de récolte, de nettoyage, d égrenage et de mise en balle. Ils ne se sont pas adaptés à l évolution rapide intervenue dans l industrie moderne du textile. Programmes de recherche Le National Research Committee on Cotton Stickiness (Comité national de recherche sur le collage du coton) a lancé un certain nombre de programmes de recherche coordonnés entre eux dans le but de trouver une solution à ce problème. Ces programmes comprennent les objectifs suivants : Identification du type de sucres responsables du collage du coton et de leur origine. 2 Mise au point de méthodes fiables et rapides permettant de classer le collage du coton et de corréler le grade de collage à la productivité en filature. 3 Corrélation entre le degré de collage du coton, le rendement à l égrenage du coton-graine et la productivité à la filature. 4 Sélection et évaluation de différents insecticides destinés à lutter contre l aleurode ; mise au point d un système de lutte intégrée contre les ravageurs. 5 Effets des différentes pratiques de culture et du type de plante sur le cycle de l infestation des aleurodes. 6 Sélection de variétés de coton pour la tolérance à l infestation des aleurodes. Causes du collage du coton Des programmes de recherche ont été entrepris afin de définir les facteurs impliqués dans le collage du coton. Ces facteurs comprennent les miellats sécrétés par l aleurode et le puceron (Aphis gossypii Glover), les sucres physiologiques provenant du nectaire de la plante, les matières étrangères comme les impuretés de la fibre (trash), les fibres immatures et les fragments de coques. De nombreux facteurs ont été mis en cause comme responsables du collage du coton dans la littérature. Certains de ces facteurs sont les insectes comme l aleurode et le puceron, les microorganismes décomposant la cellulose, les substances sucrées provenant de la plante, les fragments de coque et les fibres immatures lors de l égrenage, et les conditions de culture. Tous ces facteurs peuvent affecter, directement ou indirectement, le grade et la productivité à la filature du coton. Le problème du collage du coton apparaît dès la récolte du coton-graine et est aggravé pendant les opérations d égrenage, de mise en balle et de filature. Au moment de la récolte, les vieilles feuilles sont habituellement polluées par le miellat, ce qui renforce la contamination du coton-graine. Les problèmes provoqués par un coton-graine collant comprennent les déchets importants à l égrenage, les arrêts pour nettoyage, le blocage des égreneuses à rouleaux, la tendance aux enroulements, les propriétés du ruban et du filé, le taux de casses, les agglomérats et enroulements au banc d étirage et le temps perdu. Le fil obtenu à partir de coton collant est habituellement de faible résistance, irrégulier, comporte un grand nombre de neps et son aspect est celui d un coton de mauvaise qualité. De tels fils sont responsables de problèmes ultérieurs lors du tissage. L analyse chimique des miellats d aleurode et de puceron et des exsudats de plante a révélé que le miellat de l aleurode et celui du puceron contenaient des sucres réducteurs comme des sucres non réducteurs, mais qu un sucre, de type non déterminé, était présent uniquement dans les sécrétions de l aleurode. Les exsudats de plante n ont aucun rôle important, étant inactifs lorsque la capsule arrive à maturité. Il a été observé que l aleurode était la cause principale du collage du coton. Ces insectes pourraient migrer à partir de plantes-hôtes et se reproduire rapidement sur le cotonnier pour atteindre un pic lorsque les capsules se développent et arrivent à maturité (figure ). La figure illustre également les différences entre G. barbadense et G. hirsutum en termes de maturité et de pic d aleurodes (Khalifa 980). Actes du séminaire, 4-7 juillet 200, Lille, France 69

3 La présence de moisissure, de graines immatures ou écrasées dans la fibre et de fibres immatures peut provoquer un collage du coton lors de la mise en presse. C est habituellement le cas des cotons de bas grade ou des cotons récoltés tardivement au cours de la campagne. Il a été signalé que de mauvaises conditions météorologiques lors de la maturation des capsules pouvaient se traduire par des fibres immatures et la persistance de sucres sur la fibre. Méthodes de classement du collage Il existe deux méthodes d évaluation du collage du coton : Méthode physique Des échantillons ont été prélevés de manière aléatoire à partir de différents cotons graines récoltés afin d évaluer le degré de collage à l aide de la méthode physique. Après mélange et égrenage, 40 gm de fibres ont été passés deux fois à la mini-carde. Les dépôts de matières et de fibres et d impuretés collantes, d impuretés dans le rouleau calendreur ont été recueillis et pesés. Le poids total des dépôts en mg/00gm de fibre a été obtenu et le classement du collage s est effectué selon 5 grades : 0,, 2, 3 et 4 correspondant respectivement à «aucun collage ou trace», «collage faible», «collage modéré», «collage important» ou «très important». Cette méthode est rapide et subjective. Méthode chimique Ali et Khalifa (980) ont mis au point une méthode chimique rapide permettant de déterminer le degré de collage dans des échantillons de fibre. Les sucres réducteurs et les sucres non réducteurs ont été évalués. Les sucres non réducteurs trouvés dans le miellat d aleurode provoquaient un collage plus important de la fibre de coton. Dix échantillons de 2 g chacun ont été utilisés dans l analyse. La quantité totale de sucres réducteurs et non réducteurs (gm/00 gm de fibre a été déterminée et classée selon 5 grades : 0,, 2, 3 et 4. Variation du collage du coton La distribution anormale de miellat polluant la fibre, que ce soit sur une même plante ou au sein d une balle, définit la contrainte majeure qui est d obtenir une estimation fiable du grade de collage de la fibre de coton. Des essais ont été réalisés afin de mettre en évidence la variation des pollutions de miellat dans une même plante, dans un même champ, entre les variétés de coton, les récoltes, les endroits et au sein d un même lot. Les résultats indiquent que la distribution des miellats dans une même plante est variable (tableau ). Le grade de collage du coton est plus élevé dans la fibre recueillie dans le bas et le milieu de la plante que dans la partie supérieure (Khalifa 982). Ce résultat était attendu car l aleurode préfère ordinairement l humidité, la chaleur et l ombre ainsi qu une protection du vent auquel est exposé la partie supérieure du couvert végétal des cotonniers plus tard au cours de la campagne (Gameel 982). Il est par conséquent recommandé de suivre la pratique des récoltes successives au lieu des récoltes chevauchantes, le coton-graine de chaque récolte étant regroupé séparément. En ce qui concerne la variation du collage du coton dans un même champ, il a été observé que la répartition de la population des aleurodes dans le même champ était variable. La partie sud du champ était la plus touchée du fait du vent du nord poussant les aleurodes vers la partie sud du champ. Les bords est et ouest du champ présentaient des concentrations de miellat relativement plus élevées que celles du centre du champ, le coefficient de variation était de 28 % et 26 % en cas de récoltes (tableau 2). De plus, un grade de collage plus élevé a été mis en évidence pour les cotons à moyennes soies (G. hirsutum) par rapport aux variétés (G. barbadense) (tableau 3). Ceci est essentiellement dû au fait que les variétés hirsutum sont poilues et touffues et donc plus prédisposées aux infestations d aleurodes. En outre, le moment où elles atteignent la maturité coïncide avec le pic de population des aleurodes (figure ), Khalifa (982). La variation due à l endroit était manifeste en comparant le coton de la région de Rahad et celui de la Gezirah, l infestation des aleurodes étant plus prononcée dans la région de Rahad. 70 Séminaire de fin de projet Improvement of the marketability of cotton produced in zones affected by stickiness

4 La mesure de la variation du miellat à l intérieur d une même balle demandait que soit définie une procédure d échantillonnage de manière à obtenir des estimations fiables. Khalifa (982) a établi que le nombre optimal de balles pour l échantillonnage était compris entre 25 et 30 par lot (figure 2). Les balles étaient sélectionnées à partir d un lot (300). Cinq (5) à 60 balles de 90,5 kg (420 lb) étaient sélectionnées de façon aléatoire. Des échantillons de fibres étaient ensuite prélevés à 6 endroits différents de la balle. Les résultats ont montré une forte hétérogénéité à l intérieur d une même balle, notamment pour les variétés à moyennes soies. Ceci était surtout dû au mélange de coton collant et de coton non collant (tableau 4). Corrélation entre le degré de collage du coton et les rendements à l égrenage et à la filature Lors de l égrenage, le coton-graine collant a causé des incidents en bloquant le rouleau et en nécessitant le nettoyage de l égreneuse. Les tests de filature des échantillons de coton collant ont permis d établir que l importance des incidents à la carde et au banc d étirage variait en fonction du degré de collage du coton. Sélection et évaluation des différents insecticides La mesure principale de lutte contre l aleurode résidait dans l emploi d insecticides. Cette pratique comporte de nombreux inconvénients. Un certain nombre d insecticides systémiques ont entraîné une pollution de l environnement et se sont avérés présenter des risques pour l homme et pour les animaux. De plus, cette pratique réduit les possibilités de lutte biologique, les populations de parasites et de prédateurs étant en grande partie diminuées. Il s agit enfin d une pratique coûteuse. Effets des pratiques agricoles Un essai sur la défoliation du coton a été réalisé. Les objectifs principaux étaient d éliminer les feuilles desséchées polluées et de réduire la surface foliaire. Cette pratique dans les conditions soudanaises s est révélée très efficace pendant la récolte et facilitera la récolte de coton-graine propre. Elle a en outre permis de faire l économie des deux derniers traitements. La densité des cotonniers en culture a été étudiée en relation avec l augmentation de la population des aleurodes. Il a été mis en évidence que la densité optimale des cotonniers était égale à plants/ha, la population d aleurodes étant inférieure à celle observée lorsque la densité était de plants/ha. Une corrélation positive significative a également été mise en évidence entre le couvert végétal et le nombre d aleurodes à tous les stades de développement. Les variétés dont la surface du couvert végétatif était ouverte étaient celles dont les populations d aleurodes étaient les plus faibles. Sélection de variétés de coton pour la tolérance à l aleurode Les objectifs principaux du programme de sélection étaient de manipuler les caractéristiques morphologiques et physiologiques du cotonnier de façon à créer des conditions défavorables à l accroissement de la population des aleurodes pour permettre une lutte biologique, un contrôle des insectes reposant sur des pratiques culturales ainsi qu une lutte efficace à l aide d insecticides. Les caractères du cotonnier, à savoir une feuille okra, un appareil végétatif glabre, une fleur sans nectaire et une teneur importante en gossypol étaient transférés soit isolément soit en association sur les variétés G. hirsutum à l aide de la méthode d amélioration par croisement en retour ou «backcross» (Khalifa 982). Les lignées créées ainsi que les variétés courantes utilisées comme témoins étaient testées pendant trois campagnes successives dans le centre de recherche de la Gezirah selon un plan de blocs complets randomisés afin de comparer les infestations d aleurodes et le degré de collage du coton. Les essais étaient réalisés en parcelles isolées sans utilisation d insecticide. Des comptages d aleurodes étaient effectués à intervalles hebdomadaires pendant environ 8 semaines et les données étaient transformées et soumis à une analyse statistique (Khalifa et Gameel 982). Les résultats obtenus indiquent que le Actes du séminaire, 4-7 juillet 200, Lille, France 7

5 cotonnier à feuille de type okra, à corps végétatif glabre, à fleur sans nectaire et à forte teneur en gossypol présente une population d aleurodes significativement inférieure à celle observée avec les autres témoins (figure 3). Ce résultat était étayé par un grade de collage plus faible. Cette lignée a par la suite été commercialisée sous le nom de variété Sudac K. Des tests supplémentaires ont montré qu il existait une corrélation positive entre la pilosité et le nombre réduit d aleurodes adultes par feuille, et de larves et de nymphes par unité de surface ; une pilosité faible joue un rôle majeur dans le mécanisme de tolérance à l aleurode et, associée à la feuille de type okra, se traduit par plus de 60 % de tolérance. Le parasitisme observé pour la variété Sudac K était de 30 % supérieur à celui de la variété Barac (67) B. L augmentation de la population d aleurodes de la variété Sudac K n a pas dépassé 200 à 300 adultes pour 00 feuilles alors que des pics de plus de 000 adultes pour 00 feuilles étaient observées dans les variétés courantes. Le parasitisme par les larves observé pour la variété Sudac K était de 30 % supérieur à celui de la variété Barac (67) B, la fouille de la plante-hôte et l attaque de l aleurode par les parasites étant supérieurs sur un feuillage glabre que sur un feuillage poilu. Sudac K a une surface de couvert végétale ouverte avec une surface foliaire totale moindre et une meilleure pénétration des rayons du soleil par comparaison avec Barac (67) B. Cette surface de couvert végétal ouverte a entraîné une humidité relative plus basse et une température plus élevée. Il est bien connu qu une chaleur sèche crée des conditions microclimatiques défavorables à la reproduction de l aleurode (Sippell, Bindra et Khalifa 983). L avantage de la surface de couvert végétal ouverte de Sudac K est qu elle permet une pénétration des insecticides bien meilleure et plus efficace, particulièrement au dernier stade de développement de la plante, alors que la surface de couvert végétal de Barac (67) B est presque fermée (figure 4). A fortes concentrations, le gossypol rend la sève désagréable, ce qui entraîne une résistance de type antibiose vis-à-vis des insectes piqueurs-suceurs, et par conséquent une sousalimentation et, dans certains cas, la mort de l aleurode juvénile ou adulte. Lors d un autre essai, l effet d un traitement sur l augmentation de la population d aleurodes et le degré de collage ont été étudiés sur Sudac K et Barac (67) B. La population des aleurodes était comptée avant et après le traitement. Le tableau 5 montre des différences importantes entre Barac (67) B et Sudac K, variété pour laquelle les décomptes étaient faibles aussi bien avant qu après le traitement. Ce résultat est reflété par les grades de collage faibles obtenus pour Sudac K. De plus, un nombre de seulement 4 traitements par campagne est apparu comme suffisant pour lutter contre l infestation d aleurodes. Pour Barac (67) B, 6 à 7 traitements ont été nécessaires pendant la période de végétation (figure 4). Le tableau 5 fait ressortir l efficacité d un traitement de Sudac K par comparaison avec Barac (67) B. L étude des caractères agronomiques de Sudac K montre clairement que le rendement du coton-graine n est pas statistiquement différent de celui de Barac (67) B, mais il est inférieur de 5 à 0 % à celui de Barac (67) B. Cette différence de rendement peut être compensée par le prix plus élevé d un coton non collant. La différence en termes de nombre de traitements (2 à 3 traitements de moins que pour Barac (67) B) constitue une autre compensation financière d un rendement plus bas. Le poids de la capsule et les caractéristiques de la fibre de Sudac K sont identiques à ceux de Barac (67) B. 72 Séminaire de fin de projet Improvement of the marketability of cotton produced in zones affected by stickiness

6 Références bibliographiques Ali. N. A and H. Khalifa. (980). Devolpment of methods to measure cotton stickiness. Cot. Fib. Trop. xxxv, Gameel. O. I. (982). Insect pests of cotton and measure of control in the Sudan. Symposium on cotton production and marketing. Khartoum. Sudan. PP.22. Khalifa. H. And Gameel. O. I. (982). Breeding cotton varieties resistant to whitefly (Bemesia tabaci "Genn"). Symposium on cotton production and marketing. Khartoum. Sudan. PP.9. Khalifa. H. (980). Cotton stickiness. Paper presented before the Constituents Assembly of The International Committee for Cotton Testing, Bremen- Germany. Khalifa. H. (982). Variation of cotton stickiness and methods of sampling. Proc. of International Committee for Cotton Testing Conference. Bremen- Germany. Khalifa. H. (982). The control of cotton stickiness through breeding resistant cotton varieties to whitefly (Bemesia tabaci "Genn). Proc. of workshop of Advisory Group Meeting on the use of Nuclear Techniques for the improvement of oil seeds and other industrial crops. Proc. IAEA/FAO P , Dakar-Senegal. Sippell. Bindra. O. and Khalifa, H (983). Resistance to whitefly (Bemesia tabaci "Genn") in cotton. Working paper on the FAO/UNEP project in IPM.Sudan. Tableau : Distribution du miellat dans la même plante. Variété de coton Barac (67)B. Position Sucres solubles totaux mg\00 gm fibre Haut 50 Milieu 587 Bas 62 Tableau 2 : Variation du collage du coton récoltes et lieux de prélèvement à l intérieur du même champ, variété de coton Barakat. Lieux de Collage du coton prélèvement Mg\00 gm fibre Grade Sud 602 Nord Est Ouest Centre/s Centre/n Erreur-type = Récolte I Récolte II Récolte III Erreur-type = + 26 Actes du séminaire, 4-7 juillet 200, Lille, France 73

7 Tableau 3 : Variation du collage du coton en fonction du cultivar et du lieu de provenance Cultivar Turabi Hag Abdalla Mg / 00 g fibre Grade Mg / 00 gm fibre Grade Longues soies : Barakat VSA Huda Maryould Moyennes soies : Barac (67) B Barac (69) 2 Moyenne Erreur-type Tableau 4 : Distribution intra-balle du miellat, Variétés de coton Barakat et Barac (67) B. Position Sucres solubles totaux (mg/00 gm fibre) Barakat Barac (67) B Haut Bas Droite Gauche Avant Arrière Tableau 5 : Réponse aux insecticides des variétés de coton Sudac K et Barac (67)B, 982/83 : Nombre moyen d aleurodes adultes sur 00 feuilles : Après transformation racine carrée des données (moyennes réelles indiquées entre parenthèses) Traitement Moyenne de 5 comptages avant démarrage du traitement Comptages avant traitement ; moyenne de 8 comptages (un comptage avant chacun des 2 ème au 4 ème traitements Comptage après traitement ; moyenne de 4 comptages (un comptage après chacun des er au 4 ème traitements) Rendement global au cours de la campagne (moyenne de 20 comptages du /09/982 au 9/0/983 Barac (67)B traité 3,76 (89,8) 22,27 (496,8),8 (40,8) 8,3 (333,8) Barac (67)B non traité 4,5 (209,5) 53,37 (285,0) 43,2 (87,3) 40,8 (668,7) Sudac K traité 8,00 (64,0) 5,35 (236,3) 6,6 (43,3),6 (36) Sudac K non traité 6,88 (48,5) 24,88 (620,5) 23,5 (522,0) 20,6 (426) Erreur-type + + 0,6635 0,828 0, Séminaire de fin de projet Improvement of the marketability of cotton produced in zones affected by stickiness