ETUDE EXPERIMENTALE : LA COMPARAISON ENTRE L’OS HUMAIN ET LE BAMBOU

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La classification botanique du bambou

Les Bambous sont de grandes herbes vivaces réparties un peu partout dans le monde (voir Cartes, Bamboo Biodiversity) [9]. Ils occupent donc un large éventail de différents types de surfaces, en particulier les forêts, les zones climatiques tempérées aux zones tropicales et les bambous sont souvent dominants et constituent des éléments très visibles de la végétation [5]. Ils appartiennent à l’embranchement des angiospermes, de la classe des monocotylédones, de la famille des Poacées, et à la sous famille des Bambusoideae. Les bambous comprennent 1482 espèces décrites dans 119 genres [4]. La taxonomie est classée suivant en trois sous tribus qui sont :
– Les Arundinarieae qui sont connues sous le nom de bambous ligneux tempérés, même si certaines espèces sont présentes dans les tropiques à haute altitude ; environ 546 espèces
– les Bambuseae comprennent les bambous des bois tropicaux, même si certaines sont présentes en dehors des tropiques ; 812 espèces
– et les Olyreae connues sous le nom de bambous herbacés, 124 espèces [4].
De nouvelles espèces ainsi de nouveaux genres continuent d’être découvertes, analysées, décrites par des relations phylogénétiques moléculaires au sein du bambou [4].

Les caractéristiques et les types de bambou

Les bambous se basent sur différents critères pour définir la catégorisation [10]. Parmi les critères, on a la taille qui varie de 30 cm à 40 mètres de haut selon les espèces [4]. Ainsi niveau de la taille et du calibre, nous pouvons distinguer quatre catégories de bambou [10] :
– Géant : les bambous pouvant atteindre les 40m.
– Moyen : allant de 3 à 10 m.
– Petit : entre 1,5 et 3m.
– Nains : moins d’un mètre et demi [10].
Certaines espèces sont données comme exemples :
– Phyllostachys pubescens a une hauteur de 15 à 30 mètres ou plus
– Oxytenanthera abyssinica à une hauteur de 8 à 10 mètres (plus de 17m [7])
– Seminiarundinaria fastuosa a une hauteur de 5 à 8 mètres
– Phyllostachys humilis a une hauteur de 3 à 5 mètres
– Arundinaria a une hauteur de 2 à 3 mètres
– Bambou nain (Sasa pumila) a une hauteur de 30 à 80 cm [3].
Hormis la taille, des espèces de bambou différent aussi au niveau de leurs formes. Pour caractériser une espèce de bambou, on observe les jeunes pousses plus précisément, la forme de la tige, les feuilles et les gaines de ces derniers [3].
La forme du chaume comme des feuilles est différente d’une espèce à une autre. Pour les chaumes, on a :
– Port droit et élancé
– Port droit et incliné
– Port retombant ou en parapluie
– Port touffu [3].
Les couleurs des chaumes peuvent être uniformes ou variées au fil des nœuds. Les principales variétés ont des chaumes verts, mais il en existe des jaunes, bruns, noirs, bicolores, striés. Celle des feuilles aussi présentent une différence [3]. Avec toutes les caractéristiques rassemblées, au Sénégal trois espèces de bambou sont les plus répandus : l’oxytenanthera abyssinica (bambou local), l’Arundinarieae et le Bambusa vulgaris.
Les bambous ligneux ont des caractéristiques particulières qui en font des graminées uniques et une importante ressource non ligneuse. Dans le tableau 1, nous comparons les bambous aux arbres (bois, défini comme 2 xylèmes) pour mettre en évidence certaines des caractéristiques uniques du bambou.

Anatomie du bambou

Le bambou est morphologiquement et anatomiquement très différent des autres herbes. Une plante de bambou a une tige creuse, des branches et des feuilles, mais c’est là que s’arrête la comparaison avec les arbres. La tige du bambou est cylindrique, creuse avec un diamètre fixe qui s’agrandit à mesure que la plante vieillisse [16]. Chaque bambou développe une anatomie différente que ce soit les rhizomes, les chaumes, les branches ou les feuilles même s’il y’a une ressemblance morphologique frappante des trois premiers éléments cités. Un chaume de bambou est compartimenté par des nœuds et des entre-nœuds, de telle sorte qu’il peut être considéré comme un ensemble de tubes séparés par des diaphragmes [3]. La longueur des entre-nœuds varie considérablement d’une espèce à l’autre (de 5cm à plus de 50 cm). L’entre-nœud est plus long au milieu d’un chaume (plus de 50 cm pour les bambous Moso).
Sur le plan anatomique, le bambou est composé par trois types de cellules :
– les vaisseaux, pour la fonction de conduction (transport des nutriments et de l’eau) ;
– les cellules de parenchyme pour la fonction chimique (photosynthèse et stockage des réserves)
– et les faisceaux de fibres pour la fonction de résistance mécanique.
La lignification du chaume se fait de l’extérieur vers l’intérieur et progresse du pied vers le sommet de la tige [3]. La section transversale circulaire est composée de fibres cellulosiques unidirectionnelles orientées parallèlement à l’axe longitudinal du chaume, noyées dans une matrice de lignine (fig. 1.5) [17]. Le tissu du chaume se compose de deux types de cellules : les cellules du parenchyme et les cellules vasculaires. La disposition axiale des faisceaux vasculaires est interrompue au niveau des nœuds, de sorte que les espèces avec de longs entre-nœuds allant jusqu’à 60 cm de long sont préférées pour le mobilier, le fendage et le tissage [4]. L’épaisseur de la paroi du chaume présente de grandes différences entre les espèces, par exemple l’Oxytenanthera a une paroi épaisse (10 cm au maximum) alors que l’alpina a une paroi mince (8 cm au maximum). Le diamètre du chaume s’amincit de bas en haut avec des différences entre les espèces. La réduction du diamètre s’accompagne d’une réduction d’épaisseur de paroi réduite, ce qui augmente la densité globale. Le nombre des faisceaux vasculaires ne changent pas avec la taille, tandis que la fraction des tissus parenchymes diminue [4].
A l’échelle macroscopique, le bambou est constitué de rhizome, turion, gaine, chaume, nœuds, branches, feuilles et fleurs.

Rhizome

Le rhizome est une tige souterraine horizontale [15]. Fondamentalement, on distingue deux sortes de rhizomes chez les bambous : on a
– le rhizome sympodial (fig. 1.6) plus connu sous le nom de rhizome pachymorphe que l’on retrouve chez les bambous cespiteux. Exemple : l’abyssinica
– le rhizome leptomorphe ou monopodial (fig. 1.7) présent chez les bambous traçants [4].
Ces rhizomes poussent différemment suivant le climat, le type de sol, et présentent plusieurs avantages :
– Ils évitent les glissements de terrains et l’érosion du sol en le stabilisant.
– Ils redonnent rapidement une couche végétale sur le sol déboisé.
– Ils permettent d’aérer le sol avec son vaste réseau racinaire.
Les rhizomes donnent naissance, dans les cas, a des jeunes pousses de formes coniques très pointues (appelés les turions). Ces turions donnent ensuite les chaumes [3].

Turion

Le jeune pousse du bambou est appelé turion. La pousse renferme déjà la tige de bambou en compressé avec un diamètre fixe [15]. Durant sa forte croissance, il gagne principalement en hauteur de 10 à 50 cm voir 1 mètre par jour selon les espèces [6]. Le bambou local grandit journalièrement de 12,5 cm [7]. Si les espèces petites ou naines atteignent leur taille définitive en seulement deux mois, les géants y arrivent en 4 mois ou 6 mois [10]. Les tiges naissantes (pousses) de certaines espèces de bambou sont non seulement comestibles et succulentes, mais riches en éléments nutritifs [18].

Gaines

Il y a la gaine de chaume qui est celle du turion qui reste en place et la gaine de feuilles. Elles ont la même anatomie. La fonction des gaines est de protéger le chaume lors de sa croissance. A chaque entre nœud on retrouve une gaine. Elle est verte (fig 1.9 à gauche) comme la tige presque invisible. Le chaume abandonne ses gaines lorsque sa croissance est terminée et elle chute [19] (fig. 1.9 à droite).

Chaume, tige ou canne de bambou

Les chaumes sont la partie la plus distincte de la plante de bambou. Ils sont généralement creux et varient en tailles, diamètres, couleurs et textures [8]. Le chaume de bambou est une tige creuse de forme cylindrique divisé périodiquement par des diaphragmes transversaux aux nœuds [19]. De ces nœuds, les chaumes supportent des branches et des feuilles. L’entre-nœud est sur l’intervalle des diaphragmes. L’écorce externe du chaume est recouverte d’une couche blanche appelé cuticule qui protège le chaume de l’humidité et les insectes.

Branches, feuilles et fleurs

Les branches sont produites alternativement à partir des nœuds c’est à dire en quinconces et comportent également des nœuds. Le nombre de branches partant des nœuds caractérise l’espèce (fig. 1.11) [15]. A plus de cinq nœuds du bas, l’oxytenanthera abyssinica se spécifie avec 5 à 7 branches [7].
Le bambou est une plante à feuillage persistant. Les feuilles se forment sur ces branches. Les feuilles du bambou sont à première vue globalement identiques entre elles. Mais, en les observant de plus près on constate de nombreuses différences [4]. Les feuilles représentent 5-10 % de la biomasse végétale du bambou [4]. Leur fonction est la suivante photosynthèse pour la production de biomasse par transfert du CO2 atmosphérique en glucose avec la libération d’O2. La morphologie et les structures des feuilles varient pour chaque espèce, afin qu’elles soient utilisées pour l’identification. Les feuilles de bambou sont un aliment important pour les animaux [4]. La durée de vie des feuilles atteint facilement un an ou deux maximums, elles restent vertes toute l’année [3].
Les bambous fleurissent rarement. Les fleurs sont groupées en épis (comme le blé). Lorsqu’elles apparaissent l’aspect général du bambou en pâtit (jaunissement des feuilles). La floraison peut conduire à la mort du bambou. Il existe des floraisons sporadiques (un seul sujet), semblant répondre à un cycle de floraison (pouvant s’étendre sur des dizaines d’années), et des floraisons grégaires concernant l’ensemble de l’espèce ou de la variété sur l’ensemble du globe (une telle floraison peut s’étaler sur 5 à 7 ans) [14,19]. La floraison des bambous possède encore des recoins inconnus et mystérieux pour les chercheurs [20]. Les bambous sont aussi monoïques [16]. Puisque le bambou est une herbe, les fleurs de presque tous les bambous et les espèces produisent des masses de petites graines discrètes, comme le grain de maïs (Figure 1.13).

Culture, maladies, stockage et utilisation du bambou

Culture du bambou

Les bambous proviennent de différentes régions aux climats tropicaux, subtropicaux et tempérés. La culture de nombreux bambous est possible sous nos climats secs ou frais. Ils supportent des températures très sèches et très basses aussi. La texture du sol est aussi un des paramètres importants pour sa culture. Selon les espèces, ils affectionneront l’ombre ou la mi-ombre comme l’Oxytenanthera abyssinica qui n’aime pas trop le soleil qui brûle ses feuilles.
Le bambou n’est pas une plante aquatique, il ne supporte pas l’excès d’eau prolongé, en particulier en saison des pluies. En effet, l’hydromorphie provoque l’asphyxie des rhizomes et des racines du bambou et les fait pourrir [21]. D’autre part, les sols de termitières sur lesquels le bambou est les plus courants ne sont que légèrement acides à neutres, lourds (riches en argile), riches en humus et nutriments et avec beaucoup de bases échangeables [20].
Les bambous doivent être plantés dans une terre cultivable. Si les bambous sont plantés dans des sols sablonneux, argileux ou très lourds, il faut faire des apports conséquents de compost mûr, les bambous feront de vigoureuses pousses, plus résistantes au vent. Ils préfèrent une texture équilibrée à la légère comme indiqué en vert dans le triangle (figure 1.14).
Les bambous sont des plantes gourmandes surtout des engrais riches en azote tout en sachant que les bambous ne supportent pas une humidité stagnante [21]. Sa culture ne nécessite pas vraiment d’intrants agricoles (engrais, traitements phytosanitaires, qui nécessitent beaucoup d’énergie pour leur production et utilisation), et sa récolte est manuelle. Son transport et sa transformation ne nécessitent pas de grosses machines, consommatrices d’énergie [22]. Les plantations peuvent être envahies par des insectes ou parasites qui sont animés par la composition chimique du bambou.

Les maladies du bambou

Les bambous, comme les autres plantes, peuvent être endommagés par divers types d’insectes, des ravageurs herbivores ou par des maladies. D’après les données disponibles, le nombre d’insectes et des champignons qui se nourrissent de bambous est estimée à plus de 1 200 et des plus de 400 saprophytes, alors qu’il y a moins de 100 insectes ravageurs et dix insectes nuisibles qui causent de graves dommages aux bambous [4]. Les insectes ravageurs et les maladies sont les principales causes de la perte considérable de bambous dans les forêts naturelles, des peuplements et des plantations. Ils peuvent être attaqués soit par les termites, les puces (fig. 1.15.a), les insectes, les fourmis (fig1.15.b), les champignons, les punaises et autres.
Avant la récolte, nous savons que le chaume est protégé par la gaine qu’il perd à la maturité (3 à 5 ans voir 8 ans ça dépend des espèces). Le bambou est aussi vulnérable à l’infestation par des insectes et des champignons après la récolte [6]. A l’institut, nous cultivons de l’abyssinica pour l’utiliser lors de nos expériences.
Des stratégies de lutte contre ses insectes et ravageurs sont développés dans la conservation et traitement du bambou.
L’attaque des puces sur le bambou se fait de l’intérieur qui est moins riche en fibre vers la périphérie plus concentré (fig. 1.15.a). La destruction des puces illustré par la figure 1.15.a attaquent l’écorce interne du bambou. Ses bambous malades sont conservés au laboratoire de l’institut.

Conservation et traitement après récolte du bambou

Les méthodes de conservation sont toutes les différentes tentatives pour réduire la quantité d’amidon dans le chaume et /ou pour rendre le matériau peu attrayant pour les insectes et les champignons. Plusieurs modes de conservation sont cités dans les lignes qui suivent :

Trempage dans l’eau

Cette technique simple et peu coûteuse consiste à submerger le bambou dans un étang ou une rivière pendant 1 à 3 mois, puis à l’enlever et de le laisser sécher. Puisque le bambou a tendance à flotter, on devra le rendre pesant pour le faire descendre sous l’eau. Il est conseillé de percer un trou sur chaque entrenœud pour libérer l’air emprisonné et ainsi réduire la flottabilité. Cette méthode est peu susceptible d’éliminer tout l’amidon présent dans le bambou. L’eau courante propre d’un ruisseau ou d’une rivière serait probablement plus performante que l’eau sale et stagnante d’un étang, mais ce qui est le plus facilement accessible est probablement le plus approprié [6].

Traitements chimiques

Divers traitements chimiques peuvent dissuader les ravageurs de consommer l’amidon présent dans le bambou. Un mélange de borax de 80% et d’acide borique 20% est un choix courant, en raison de sa disponibilité, de son faible coût et de sa faible toxicité [6]. Lors du mélange de la solution, il est utile de chauffer l’eau afin de dissoudre complètement tout le borax et l’acide borique. Les solutions chimiques contenant de la créosote ou du chrome sont de puissants agents de dissuasion contre les ravageurs et sont plus stables que le sulfate de cuivre ou le borax, mais les risques qu’elles présentent pour l’utilisateur et l’environnement en font des options moins viables [6]. A l’institut cette technique chimique est la plus utilisée (fig. 1.16).

Table des matières

LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES ACRONYMES, FORMULES, SIGLES ET SYMBOLES
INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE I : GENERALITES SUR LE BAMBOU
Historique
Définition
La classification botanique du bambou
Les caractéristiques et les types de bambou
Anatomie du bambou
Culture, maladies, stockage et utilisation du bambou
6.1 Culture du bambou
6.2 Les maladies du bambou
6.3 Conservation et traitement après récolte du bambou
6.4 Utilisations du bambou
CHAPITRE II : PROPRIETES PHYSIQUES ET CHIMIQUES DU BAMBOU
1. Structure et composition chimique du bambou
1.1 Cellulose
1.2 Lignine
1.3 Hémicelluloses
1.4 Silice
1.5 Cendre
1.6 Sève
1.7 Teneur en eau (MC) et la densité
Propriétés mécaniques du bambou
2.1 Résistance à la traction
2.2 Résistance à la compression
2.3 Résistance de cisaillement
2.4 La résistance à la flexion
Propriétés thermiques et électriques du bambou
3.1 Conductivité thermique (λ)
3.2 Conductivité électrique
CHAPITRE 3 : ETUDE EXPERIMENTALE : LA COMPARAISON ENTRE L’OS HUMAIN ET LE BAMBOU
Similitude entre l’os et le bambou [1]
1.1 Description interne
1.2 Description externe
2. Le bambou rapproché à l’os
Cadre d’étude : GLPSSM, IOSD et ESP
Conclusion générale et perspectives
BIBLIOGRAPHIES

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