Zonage agro-écologique pour Coffea arabica var. Typica en 2015 en Martinique

La description botanique du genre Coffea, et de l’espèce Coffea arabica var. Typica

Le genre Coffea

A l’état sauvage, le caféier est en général un arbuste de sous-bois qui peut atteindre entre 6 et 12 mètres de hauteur. Il est dit sciaphile et ombrophile, car la plupart des cafiers sont des arbustes des étages inférieurs de la forêt. Ils sont originaires de grands ensembles biogéographiques localisés en Afrique, que sont : la zone guinéo-congolaise, l’Afrique de l’Est, Madagascar, l’archipel des Comores et les îles Mascareignes.
Ils sont décrits comme ayant un tronc monopodial (c’est-à-dire un seul axe), orthotrope, sur lequel se fixent à chaque noeud, deux rameaux plagiotropes opposés, semblables, à ramification sylleptique (branches issues directement du tronc).
Le bois est tendre et pliant, les branches de forme cylindriques, ainsi que le tronc ont une écorce fine et grisâtre qui se gerce en desséchant (G.-E Coubard d’Aulnay, 1832).
Ces rameaux possèdent à chaque noeud des méristèmes axillaires de deux natures différentes évoluant soit en rameaux plagiotropes secondaires, soit en boutons floraux, (Lecolier A., 2006 ; Pinard F., 2008). Seules les ramifications portent les fleurs et les fruits.
Le caféier a des feuilles simples, opposées, de couleur vertes lisses et luisantes sur la face supérieure et pâles sur la face inférieure. Elles sont persistantes, glabres, de forme elliptiques, ovales, ou obovales, avec des nervures proéminentes, et des marges peu ondulées. Les dimensions des feuilles extérieures (exposées à la lumière) peuvent atteindre 12 à 30 cm de longueur et 5 à 15 cm de largeur selon l’espèce.
Les feuilles ont un apex acuminé (qui se termine en pointe effilée) et un court pétiole d’environ 2cm, les stipules sont interpétiolaires, triangulaires. Les feuilles présentent des points imprimés aux aisselles des nervures sur la face inférieure. Les branches sont longues, flexibles et retombent vers le sol (G.-E Coubard d’Aulnay, 1832 ; Fournet J., 2002 ; Jeanguyot M., et al., 2003 ; Elzebroek A. T. G., 2008.).
Le caféier donne des fleurs de couleurs blanches, qui dégagent un parfum proche de celui du Jasmin (Geletu K. T., 2006; Pinard F., 2008). Généralement les bourgeons floraux apparaissent après une période sèche plus ou moins importante selon les espèces et se développent en fleurs, au maximum 14 jours après une pluie déclenchante.
Ces fleurs sont organisées en grappe, à l’aisselle des feuilles, et forment de belles guirlandes. On peut compter jusqu’à 30 fleurs par noeud, et le caféier parait alors enneigé. Elles ne durent qu’au maximum deux ou trois jours (Eira, M. T., et al., 2006). La fleur est bisexuelle, en forme de coupe, le calice vert, avec quatre à huit lobes, tubulaire, la corolle de cinq à huit lobes, 1 cm de long et de diamètre 1 à 15 cm, les étamines sont insérées dans la gorge, l’ovaire est inférieur et possède deux loges avec chacune un ovule donnant ensuite après fécondation, des drupes que l’on nomme « cerises ».
Ses drupes ou fruits mesurent environ 1,5 cm de long, sont ovales-elliptiques, à pulpes sucrées et généralement charnues, et contiennent normalement deux graines. L’exocarpe est vert quand il est immature, puis vire au jaune, puis rouge au violet à maturité et noir lors du séchage (Elzebroek, A. T. G., 2008).
Les cerises arrivent à maturité après 6 à 8 mois pour l’arabica et 9 à 11 mois pour le robusta. Une récolte (lorsqu’il s’agit d’une région à régime pluviométrique unimodal donc à une saison des pluies) ou deux récoltes (lorsqu’il s’agit d’une région à régime pluviométrique bimodal) sont possibles par rapport aux synchronismes des floraisons avec les saisons de pluies (Pinard F., 2008 ; Lamah D., 2013). Un caféier à une durée de vie pouvant atteindre 25 voire 50 ans et même plus (Bizimana J.P., 2007).
Les grains de café, mais aussi la plante elle-même, contiennent de la caféine, un alcaloïde de la famille des méthylxanthines (Carvalho et al., 1965 ; Kalberer P., 1965) qui agit comme un stimulant. La quantité de teneur en caféine varie en fonction des espèces de caféiers (Charrier A., et al., 1975). La teneur en caféine dans Coffea canephora est d’environ 2,5%, alors que dans le Coffea arabica, elle est seulement autour de 1,5% (Tulet J. C., 1998 ; BAREL M., 2008 ; Pohlan, H. A. J., et al., 2012).
Globalement la teneur en caféine dépend davantage du génotype du café considéré, que des facteurs environnementaux (Charrier A., et al., 1975), et tout au long du développement de la plante, il y a des processus soit de transformation chimique de la caféine, soit de translocation de la caféine des feuilles aux autres organes (Kalberer P., 1965), expliquant le fait que l’on puisse retrouver de la caféine dans la plante entière.
Du point de vue de la rhizosphère, les caféiers développent un système racinaire relativement peu profond, pivot seulement jusqu’à 1m de profondeur ou moins, la plupart des racines pour les ressources nutritives du sol sont situées à 30-40cm seulement de profondeur, (Bermudez E. S., 1954 ; DaMatta F. M., et al., 2007 ; Elzebroek, A. T. G., 2008).

Coffea arabica var. Typica

Coffea arabica var. arabica ou encore appelé « Coffea arabica var. Typica Cramer» (Anthony F., et al., 2001), l’espèce la plus cultivée dans le monde et qui donne un café doux et aromatique, se décline en deux grandes variétés les plus connues: le Typica et le Bourbon; qui ont donné un certain nombre de variétés, de mutants, d’hybrides soit naturellement, soit de manières anthropique ; parmi lesquelles on peut citer: le Catimor, le Catuai, le Caturra, le Mokka hybride… (Steiger D., et al., 2002).
Le Coffea arabica var. Typica, étudié dans cette présente étude, se caractérise par des feuilles opposées, courtes, à symétrie dorsiventrale, elliptique ou ovale, et de nature coriaces. Elles sont de couleur vert sombre, lustrées sur la face supérieure et pâle sur la face inférieure. Elles mesurent 5 à 20 cm de longueur et 1,5 à 9 cm de largeur. Les nervures latérales sont organisées par paires, l’apex est étroitement aigu ou acuminé, le pétiole est long de 4 à 12 cm, et les stipules sont triangulaires et acuminées. Les branches sont comprimées et glabres de couleur gris pâle.
Au niveau de l’insertion des feuilles sur les branches, les pétioles ont un contour en forme de coquille, avec dans la partie supérieure deux oreillettes représentant les premiers stades de la croissance du limbe.
Les fleurs du caféier sont disposées en grappes axillaires, allant de 2 à 20 fleurs par aisselle, entourées d’un calice formé par deux paires de bractéoles (Dedecca D.M., 1957). En général, les inflorescences se développent dans l’aisselle des feuilles des branches latérales ou plagiotropes, et très rarement dans les branches orthotropes (Carvalho A., et al., 1991.; Fournet J., 2002).
Les ovaires après fécondation donnent un amas globulaire, des drupes sous forme de grappes resserrées au niveau des noeuds. Ces drupes ou fruits mesurent 14-18 mm de long et 10-15 mm de diamètre. Ce fruit est nommé cerise, parce qu’à maturité (après 7 à 9 mois) il prend la couleur rouge (Photo n°4).
Le fruit contient en son sommet un petit ombilic. La pulpe (ou mésocarpe) est recouverte d’une enveloppe nommée épiderme (ou exocarpe) mince et molle, mucilagineuse et glaireuse. La pulpe ou matière charnue renferme deux coques minces, dures, ovales, accolées l’une contre l’autre par leur coté plat appelé parche (ou endocarpe) de couleur jaunâtre.
Ces coques sont composées de deux graines (des semences qui sont d’ailleurs recouvertes d’une pellicule argentée) qui sont ovales, convexes d’un côté et plat de l’autre, avec une raie profonde au milieu (D.M. Dedecca, 1957 ; G.-E Coubard d’Aulnay, 1832 ; Viani R., 2004 ; Eira, M. T., et al., 2006 ; MEKONEN HAILEMICHAEL SALLA, 2009). Les fèves mesurent 9-12 mm de long, 6-7 mm de large et 3-4 mm d’épaisseur et pèsent 0,15-0,20 g.

Profil biologique de Coffea arabica et recherches génétiques

Le café a fait l’objet de nombreuses recherches dans le monde, afin de mieux connaître et d’estimer le patrimoine génétique des caféiers, mais aussi pour d’autres domaines, par exemple les différents processus d’hybridation qu’ont connus ces espèces, les processus de floraisons… etc., (Mendes A. J. T., 1941 ; Krug C. A., 1949 ; Medina D. M., 1965 ; Le Pierrès, D., 1999 ; Noirot M., et al., 2003 ; Hue T. T. M., 2005 ; ARTERO A.S., 2006 ; Geletu, K. T., 2006, Morais, H., et al., 2008 ; Tesfahun A. S., 2009 ; Vidal R. O., et al., 2010 ; Raf Aerts et al., 2013 ; Shimekit Tadele, et al., 2014).
La biotechnologie a permis de faire des progrès considérables en matière d’étude du patrimoine génétique des caféiers et de la phylogénie (H. Etienne, et al., 2002 ; Santana-Buzzy, N., et al., 2007 ; Teressa, A., et al., 2010 ; Mondego, J. M. et al., 2011), notamment grâce à l’utilisation de plusieurs types de marqueurs d’ADN.
Ainsi la diversité génétique de Coffea arabica, de ces cultivars et des autres espèces de caféiers, ont été estimées lors de différentes études dans le monde, en étudiant l’ADN à l’aide de :
– isoenzymes: premiers marqueurs moléculaires appliquées au genre Coffea,
– en utilisant la longueur de fragments amplifiés à l’aide de marqueurs AFLP (Steiger, D., et al., 2002 ; Anthony F., et al., 2002),
– mais aussi à l’aide de marqueurs RAPD (F. Anthony, et al., 2001),
– ou encore par des marqueurs microsatellites polymorphes nucléaires (répétitions de séquences simples, SSR), (Teressa, A., et al., 2010 ; Razafinarivo, N. J., et al., 2013).
Il en résulte que Coffea arabica est une espèce tétraploïde (2n= 44 chromosomes) et autogame (auto-fertile), alors que les autres espèces de café et y compris l’autre espèce la plus cultivée : C. canephora (ou encore appelé Robusta), sont plutôt diploïdes (22 chromosomes) car elles doublent le nombre de chromosomes de base du genre Coffea qui est de n = 11 ; et sont allogames (autostérile), (Meyer F. G., 1965 ; Carvalho A., et al., 1991 ; F. Anthony, et al., 2001 ; Steiger D., et al., 2002 ; MAHÉ L., 2007 ; Pinard F., 2008 ; Clarindo, W.R., et al., 2008 ; Bertrand B., et al., 2012.).
Le facteur explicatif du caractère allotétraploïde du Coffea arabica (Figure 1), espèce appelée aussi amphidiploïde, c’est que c’est un hybride naturel issu d’une hybridation entre deux formes ancestrales des espèces actuelles : C.eugenioides (22 chromosomes) et C.canephora (22chromosomes). C. Arabica détient ainsi dans son génome, l’ensemble de ces chromosomes (44), (Etienne H., et al., 2002 ; MAHÉ L., 2007; Noirot M., et al., 2003). Ce processus d’hybridation aurait été permis par des conditions climatiques particulières (Lecolier A., 2010).
Coffea arabica, en condition naturelle est autogame à presque 95% et connait 5% d’allogamie par rapport aux pollinisations croisées liées au vent ou aux insectes (Bertrand B., et al., 2012 ; Hue T. T. M., 2005 ; CARVALHO A., et al., 1957 ; GOMEZ C., 2009).
La variété Typica est considérée comme le type primitif de l’espèce Coffea arabica, le caféier standard ou de référence, pour toutes les études génétiques sur l’espèce et ses variétés (Antunes Filho, H., et al., 1957).
Au sein de Coffea arabica et de ses cultivars, il y a une similarité génétique étroite, mais le plus haut niveau de diversité génétique se trouve dans le cultivar Catimor, et le plus bas niveau de diversité génétique se trouve dans le Caturra. Et il a été démontré qu’au sein des caféiers, le Coffea canephora est plus étroitement liée à C. arabica, qu’il ne l’est avec C. liberica ; ce qui s’explique par le fait que C. canephora est l’un des descendants des précurseurs ancestraux de C. arabica (Steiger D., et al., 2002.).
Les bases génétiques des principales espèces d’arabica, à savoir le Bourbon et le Typica ont peu divergé en trois siècles de sélection et sont peu différenciés du matériel sauvage. Il a d’ailleurs été mis en évidence une diversité génétique extrêmement réduite dans Coffea arabica L. par rapport à Coffea canephora.
Toutefois les espèces sauvages en Ethiopie constituent d’importantes ressources génétiques opportunes, pour les programmes de sélection et de création de variétés améliorées (Sylvain P. G., 1958) ; offrant la possibilité d’améliorer la tolérance des cultures actuelles, à différents facteurs biotiques (champignons…), et abiotiques (stress hydrique), (H. Etienne, et al., 2002 ; MAHÉ L., 2007; Woldemariam T., et al., 2001).
L’estimation de ce patrimoine génétique des caféiers et de la diversité génétique notamment chez Coffea arabica a permis de connaître le potentiel d’utilisation des espèces sauvages afin de créer de nouvelles espèces et d’améliorer la production de café en fonction de plusieurs critères.
Les principaux objectifs de l’amélioration génétique ont eu pour but d’améliorer les variétés cultivées pour être (Gutiérrez G., et al., 1968 ; Bertrand, B. et al., 2005 ; Leroy T., et al., 2006 ; Santana-Buzzy, N., et al., 2007; MAHÉ L., 2007):
– adaptées à l’intensification des cultures
– plus résistantes aux maladies dont la rouille des feuilles, et aussi aux ravageurs
– plus résistantes aux stress abiotiques (gel, saison sèche plus longue que d’habitude)
– avec de meilleurs rendements de production
– tout en préservant la qualité organoleptique du café dans les nouvelles variétés obtenues
– mais aussi une adaptation à une agriculture écologiquement intensive basée sur l’agroforesterie.
Pour Coffea arabica, très reconnu pour sa bonne qualité à la tasse, l’objectif principal a été par exemple d’améliorer sa résistance aux agents pathogènes et d’avoir un meilleur rendement de production (Leroy T., et al., 2006).
Ainsi on peut mettre en avant trois grandes vagues d’amélioration du café, avec de nouvelles variétés beaucoup plus performantes, malgré la base génétique étroite du caféier arabica cultivé dans le monde (Bertrand B., et al., 2012).
Premièrement de 1930 à 1980 des variétés très bien adaptées à l’intensification de la culture et avec une qualité standard ont été sélectionnées. Puis deuxièmement à cause de maladies, telle que la rouille orangée, des gènes de résistance de C. canephora ont été transférés dans ces variétés améliorées, tout en gardant une qualité à la tasse équivalente ou inférieure, dans les années 1980 à 2000.
Et enfin troisièmement à partir de 1990, face aux nouvelles exigences d’une agriculture écologiquement intensive basée sur l’agroforesterie, de nouvelles variétés hybrides F1 ont été créées. Elles sont aujourd’hui les nouvelles variétés de café les plus performantes et produisent 30 à 60 % de plus que les meilleures lignées en systèmes agroforestiers, sans apport supplémentaire d’engrais (Bertrand, B. et al., 2005 ; Bertrand B., et al., 2012 ; Bertrand B., et al., 2011).
Pour de petits territoires par exemple qui ne peuvent bénéficier d’un nombre d’hectare important dédié à la culture du café, ces variétés hybrides F1 présenteraient un atout important en termes de productivité, tout autant qu’en termes de résistance aux facteurs biotiques et abiotiques limitants.
Il est à noter que plusieurs méthodes existent aujourd’hui en horticulture pour créer de nouvelles variétés, reproduire une espèce à l’identique détenant une caractéristique intéressante, ou encore, transférer un gêne spécifique d’une plante à une autre.
Il y a par exemple la fécondation artificielle par reproduction sexuée (mâle et femelle), qui consiste à choisir deux espèces ayant les critères que l’on souhaite et de les croiser.
La bouture, est une multiplication végétative d’une espèce en plusieurs autres individus identiques, à partir d’un organe ou d’un fragment d’organe isolé (racine, tige etc.) (Jesus, A. M. S., et al., 2010).
La multiplication in vitro permet de reproduire un individu presqu’à l’infini à partir d’un seul jeune rameau, en prenant le méristème qui se trouve au bout de la tige, et qui est un ensemble de cellules en perpétuelle croissance.
Ou encore la transgénèse qui consiste à augmenter la résistance des plantes cultivées face aux maladies en introduisant dans leur patrimoine génétique des gènes d’une autre plante résistante.
Ce qu’il faut retenir c’est que Coffea arabica, comprend plusieurs variétés dont des mutations, des hybrides…, dont on peut citer des variétés importantes: le Bourbon, le Typica, le Maragogype, le Mundo Novo, le Pache Comun, le Pache Colis…, mais aussi d’autres variétés telles que les variétés naines : le Caturra, le Catuai, le Catimor (Bart F., 2008 ; Pohlan, H. A. J., et al., 2012).
Mais cette présente étude a bien pour objet d’étude le Coffea arabica var. Typica originel introduit en Martinique, il y a presque 300 ans. Cette espèce et ses variétés sont d’ailleurs aujourd’hui très majoritairement cultivées dans le monde.

L’importance économique du café dans le monde

Le café représente de nos jours, l’une des principales productions agricoles dans le monde, au quatrième rang des échanges commerciaux des produits agricoles et au second ou troisième rang des exportations après le pétrole (Pinard F., 2007 ; GOMEZ C., 2009).
La production est réalisée par les pays se situant dans la zone intertropicale, dont le plus important est le Brésil (plus de 30%), suivi des autres principaux pays souvent cités que sont : le Vietnam et la Colombie (17%), (Lamah D., 2013 ; DaMatta F. M., et al., 2007). D’autres pays peuvent aussi être cités en terme de production mondiale de café : l’Indonésie, le Mexique, le Guatemala, la Côte d’Ivoire, l’Inde, l’Ouganda, l’Ethiopie (Jeanguyot M., et al., 2003).
La consommation du café s’effectue essentiellement dans l’hémisphère Nord par les pays industrialisés occidentaux (65 millions de sacs de 60 kg importés par l’Union Européenne, 24 millions par les Etats-Unis, et 7 millions par le Japon, en 2007), (Lamah D., 2013).
Quelques espèces seulement du genre Coffea, ont été mises en culture par l’homme, parmi elles, le Coffea arabica et Coffea canephora sont les plus majoritairement cultivées, même s’il y a aussi très marginalement les C. dewevrei, C. liberica, C. stenophylla, et C. racemosa qui sont aussi un peu cultivées.
Lorsqu’on parle de Coffea arabica var. arabica (ou encore appelé Typica Cramer) il s’agit d’une espèce, alors que c’est une variété de Coffea canephora appelée Robusta qui est majoritairement cultivée (Jeanguyot M., et al., 2003).
Le café dit de meilleure qualité, présentant des qualités sensorielles, des saveurs organoleptiques reconnues (Puerta G. I., 1998 ; Leroy T., et al., 2006 ; Aguilar P., et al. 2012) est le café arabica (Coffea arabica L.), qui représente environ 70% de la production mondiale (Anthony F., et al., 2000). Malgré la multitude de critères servant à définir un bon café (Tulet J. C., 1998 ; Viani R., 2004), le café arabica est en effet connu pour sa douceur alors que le robusta l’est pour son caractère énergisant (Bart F., 2007).
61,36% de la production mondiale de café provient de C. arabica, en raison d’une meilleure qualité de coupe, d’une faible amertume et d’une bonne saveur ; dont environ 80% de la production d’arabica provient d’Amérique latine, malgré son origine africaine (Bertrand B., et al., 2012), tandis que Coffea canephora représente 38,64% de la production mondiale de café.
La production de café (Coffea arabica) représentait en 2001, environ 14 milliards de dollars pour les pays producteurs, et la filière du café mobiliserait plus de 100 millions de personnes dans le monde (MEKONEN HAILEMICHAEL SALLA, 2009 ; Jeanguyot M., et al., 2003). La culture du café dans le monde représente en terme de superficie plus de 10 millions d’hectares, mais se sont généralement sur de petites exploitations d’environ 10 ha que se font les récoltes (DaMatta F. M., et al., 2007 ; BAREL, M., 2008 ; Pohlan, H. A. J., 2012).
Le café est très vite devenu la boisson la plus populaire, utile pour retrouver de la vivacité, et il désigne aussi le lieu emblématique des activités de détentes et intellectuelles, qui a pris le nom de « maison du café » et qui s’est développé un peu partout de l’Orient à l’Occident. Plus que cela, ces lieux sont devenus des lieux de rencontre, d’échange, de partage…, (Pinard F., 2008).
De nos jours le café est particulièrement utilisé dans de grands secteurs économiques que sont la pharmacie et les cosmétiques, au-delà de la simple consommation alimentaire. De ce fait de grands groupes industriels s’y sont intéressés tel que l’Oréal, démontrant là encore l’importance, et la valeur des grains de café.
D’ailleurs au niveau de la création et de la production de café, de plus en plus amélioré, le développement de croisements génétiques est un autre secteur économique tout aussi important qu’il faut prendre en compte. La valeur économique de ces ressources génétiques de caféiers sauvages en Ethiopie a d’ailleurs été estimée à plusieurs millions de dollars US dans le cadre d’une utilisation de ses ressources dans des programmes de sélection pour améliorer la résistance aux maladies du caféier, (Exemple : M. incognita et la rouille du café), améliorer le contenu de caféine trop faible, ou l’augmentation des rendements (Hein L., et al., 2006).
Pourtant ces ressources inestimables maintenues que dans le sous-étage des forêts montagneuses éthiopiennes, disparaitraient à un rythme alarmant, et nécessiteraient plus de politiques de conservation.
De plus la production de café démontre un très grand déséquilibre au niveau de la redistribution des bénéfices qu’elle procure. En effet ce sont les pays en développement qui produisent les grains de café mais ils ne contrôlent pas les prix qui oscillent beaucoup, et d’ailleurs, ils ne transforment pas les grains de café en produit fini à haute valeur ajoutée.
Pourtant les consommateurs demandent de plus en plus de café de meilleurs goûts (café dit de spécialité ou gourmet), produit dans de meilleures conditions sociales (le commerce équitable se développe) et plus adaptés à l’environnement, et c’est face à ces nouveaux éléments que les producteurs de café doivent tenter de se conformer (Pinard F., 2008).

Microclimat

L’arabica requiert de la fraicheur et la température moyenne doit ainsi être comprise entre 16° et 25°C, avec un optimum compris entre 18° et 22°C pour obtenir une bonne croissance et une bonne production (Rutunga V., et al., 1994 ; Tulet J.C., 1998 ; Soto et al., 2001 ; Viani R., 2004 ; Barros, M. A., et al., 2006 ; DaMatta F. M., et al., 2007 ; Meireles, E. J. L., et al., 2007 ; Pinard F., 2008 ; Elzebroek A. T. G., 2008 ; Solórzano, N., et al., 2010 ; Camargo M.B.P., 2010 ; Zullo Jr, J., et al., 2011 ; Cornejo, A. Vinicio, M., 2012 ; Lamah D., 2013). Les températures en dessous de 15°C /17°C et avoisinant les 30°C ne sont du tout pas souhaitables pour l’arabica (Bart F., 2008 ; Pohlan, H. A. J., et al., 2012 ; de Brito Ferreira E. P., et al., 2013).
Selon la littérature mondiale, les précipitations doivent être comprises entre 1200 et 2000 mm, voire même 2400mm d’eau/an, mais doivent être bien réparties sur l’année(Soto et al., 2001 ; Pinard F., 2008 ; Jeanguyot M., et al., 2003 ; Alvim P. D. T., et al., 2013), avec une saison sèche de deux à quatre mois, et une humidité relative de 60 % (Rutunga V., et al., 1994 ; DaMatta F. M., et al., 2007 ; Elzebroek, A. T. G., 2008). Le déficit hydrique mensuel ne doit pas excéder 100 à 150 mm d’eau. Néanmoins certains auteurs jugent qu’il faudrait surtout entre 1800 et 2000 mm d’eau/an pour que le café pousse correctement (Soto et al., 2001). Environ 3 ans après la plantation, le caféier produit ses premières fleurs et il faut environ 7 ans pour arriver en plein rapport.
Alors que Coffea canephora par exemple (ou Robusta), préfère les régions où l’arabica ne pousse pas : à savoir des altitudes beaucoup plus basses (< à 1000 mètres d’altitude en général), chaudes et très humides avec une pluviométrie importante. Autrement dit des températures moyennes allant de 24° à 26°C et des précipitations allant de 1500 mm à 3000 mm d’eau par an, avec une saison sèche de 2 à 3 mois (Pinard F., 2008 ; Lamah D., 2013).
Coffea canephora a d’ailleurs été découvert dans les forêts équatoriales du bassin du Congo et du golfe de Guinée et dans les savanes. On le nomme robusta, cette variété de Coffea canephora très cultivée, par rapport à sa vigueur, sa résistance aux maladies et ses récoltes plus abondantes. Pour toutes ses qualités, il s’est répandu dans le monde, en Afrique, à Madagascar, en Asie et en Amérique du Sud, alors que l’arabica se retrouve en Afrique, Madagascar et en Amérique (Costentin J. et al., 2010 ; Pohlan, H. A. J., et al., 2012).

Ombrage

Plus généralement, les caféiers sont des espèces plus ou moins ombragées par d’autres espèces à l’état sauvage (Vasquez Yaguas E. F., 1979 ; DaMatta F.M., et al., 2007, vol.25). Ce sont des espèces sciaphiles, et pourtant c’est cultivées en plein soleil qu’elles donnent de meilleurs rendements (DaMatta F. M., et al., 2007 ; DaMatta F.M., et al., 2007, vol.25).
Ceci s’explique par le fait qu’à l’état sauvage, le caféier se développe à l’abri des autres espèces où il va s’adapter à cet environnement ombragé qui lui permet de réduire la fatigue physiologique et de perdurer. Concrètement le caféier va accroitre la surface foliaire mais l’épaisseur diminue, les rameaux se rallongent mais le nombre d’entre-noeuds diminue, la floraison est ralentie et l’infrutescence est allégée.
L’ombrage retarderait ainsi la maturation des baies (Ricci M. D. S. F., et al., 2011), donnant un meilleur remplissage des haricots (Geromel C., et al.,2008) et une plus grande taille des grains et par conséquent une meilleure qualité du café. Cependant, les rendements les plus élevés sont obtenus à partir de plantes de café cultivées en plein soleil (Bote A. D., et al., 2011 ; Pohlan, H. A. J., et al., 2012).
Cette situation de croissance ralentie et de faible production (sous ombrage), profitable à l’équilibre de la plante avec son milieu, n’arrange pas vraiment la culture. Et quand il est cultivé en plein soleil, le caféier s’emballe, et se développe : entre-noeuds plus courts, densité foliaire, inflorescence et infrutescence accrues, tout le développement de la plante est consacré aux remplissages des fruits (Pinard F., 2008 ; JARAMILLO-BOTERO C., et al., 2010). Tout ceci au détriment des autres organes de la plante qui montrent des carences (Carvajal J. F., 1960). Si la production reste importante pendant 2 à 3 ans, la plante se fatigue et finit par dépérir (phénomène dit de «die-back » : vieillissement précoce (Rutunga V., et al., 1994 ; DaMatta F. M., et al., 2007), et donc nécessite une augmentation accrue, coûteuse et permanente de fertilisation et d’irrigation.
La culture du café associée à d’autres espèces servant d’ombrage aurait d’ailleurs des avantages tels que la limitation de l’érosion des sols, l’élaboration des arômes…
Néanmoins les nouvelles variétés de café, les cultivars modernes sont dites « de soleil » puisqu’elles supportent mieux l’insolation, il s’agit du Caturra, Mundo Novo, le Catuai rouge ou jaune, le Catimor…, (Tulet J.C., 1998 ; Van Oijen M., 2010).

Facteur édaphique

Le caféier apprécie des sols fertiles, profonds (environ 1m20), bien drainés et aérés, (Tulet J.C., 1998 ; Rutunga V., et al., 1994 ; Bizimana J.P., et al., 2007 ; ROSA, V., 2007 ; Solórzano, N., et al., 2010 ; Pohlan, H. A. J., et al., 2012 ; Cornejo, A. Vinicio, M., 2012), des textures argilo-sableuses, volcaniques ou alluvionnaires, et plus exactement des limons fertiles légèrement acides, ou limons argileux d’origine volcanique, et avec pH de 4.5 à 6.6 (Soto et al., 2001 ; Elzebroek, A. T. G., 2008).
Le sol doit avoir en volume 50 % de porosité, 45 % de substances minérales et 5 % de matières organiques, la texture et la structure doivent être friables (Soto et al., 2001).
Toutefois il peut faire preuve de grandes facultés d’adaptation à différentes conditions pédologiques, grâce notamment aux techniques culturales (fertilisation, irrigation), et peut donc se développer dans des types de sols très variés (Rutunga, V., et al., 1994 ; Chemura A., 2014).
Le sol doit être d’une profondeur d’environ 1m20 à 2 m au-dessus de tout obstacle (nappe phréatique, roche-mère…), permettant un vrai enracinement des plantes et limite l’impact des mois de sécheresse.

Orographie et effet du vent

Beaucoup d’autres critères doivent aussi être pris en compte quel que soit le lieu choisi pour la culture du Coffea arabica var. Typica, tels que l’inclinaison des pentes, les effets des vents…, (Bizimana J. P., et al., 2007).
Le dénivelé des pentes est un critère à prendre en compte puisqu’il influe sur la pédologie, le drainage, le risque d’érosion… Ainsi les pentes doivent être comprises entre 10 et 40 % (Soto et al., 2001 ; Santos, L.D.P. et al., 2014), permettant un bon drainage du sol mais nécessitant des aménagements anti-érosifs et facilitant la culture.
Les effets du vent sont importants mais en fonction de son intensité. Des vents trop forts entravent le développement des fleurs et fruits (Pohlan, H. A. J., et al., 2012), entrainent la destruction des branches et abiment les plantes (Urquhart D. H., et al., 1953). Mais il y a aussi un effet physiologique entrainant une transpiration exagérée et une augmentation de la consommation de CO2 qu’il faut prendre en compte.
Toutefois il faut du vent pour favoriser les échanges gazeux au niveau des feuilles avec l’air ambient. Il faut donc des versants exposés à des vents faibles mais permanents et la présence de « haies-brises », « brise-vent », limitant l’effet du vent, telles que les eucalyptus et bananeraies (Bizimana J. P., et al., 2007 ; DaMatta F. M., et al., 2007 ; Pohlan, H. A. J., et al., 2012).

La culture du café en système agroforestier

Le caféier est cultivé dans le monde sous différentes formes, soit en plein soleil (généralement de grandes plantations industrielles), ou dans un système agroforestier (plantations généralement villageoises). Dans ce dernier cas il existe une diversité de systèmes de plantation de caféier relevant des « systèmes agroforestiers » dont le caféier est ainsi sous ombrage.
Premièrement il y a le système de plantation de café dit rustique, consistant à planter les caféiers sous une forêt. Le sous-bois est alors modifié mais pas la canopée.
Deuxièmement il y a la polyculture traditionnelle, qui consiste à modifier la forêt d’origine en introduisant des espèces allochtones mieux adaptées pour l’ombrage et en y enlevant des espèces autochtones.
Puis troisièmement il y a la polyculture commerciale qui va conduire à enlever la forêt d’origine et installer un couvert végétale avec des espèces spécifiques pour l’ombrage de différentes cultures (Soto-Pinto L., et al., 2000 ; GOMEZ C., 2009).

Table des matières

Introduction
Bilan de la recherche
Matériel
Méthode
Résultats et Discussion : Zonage agro-écologique pour Coffea arabica var. Typica en 2015 en Martinique
Résultats et Discussion :Zonage agro-climatique pour Coffea arabica var. Typica en 2071-2100 en Martinique
Conclusion
Annexe

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