Diversité des cultures - Crop diversity
La diversité des cultures est la variation des caractéristiques génétiques et phénotypiques des plantes utilisées en agriculture . Au cours des 50 dernières années, il y a eu un déclin majeur de deux composantes de la diversité des cultures; diversité génétique au sein de chaque culture et le nombre d'espèces couramment cultivées.
La perte de diversité des cultures menace la sécurité alimentaire mondiale , car la population humaine mondiale dépend d'un nombre décroissant de variétés d'un nombre décroissant d'espèces cultivées. Les cultures sont de plus en plus pratiquées en monoculture , ce qui signifie que si, comme lors de la Grande Famine historique d'Irlande, une seule maladie vient à bout de la résistance d'une variété, elle peut détruire une récolte entière ou, comme dans le cas de la banane « Gros Michel », provoquer l'extinction commerciale d'une variété entière. Avec l'aide des banques de semences , les organisations internationales s'emploient à préserver la diversité des cultures.
Perte de biodiversité
La diversité des cultures est un aspect de la biodiversité important pour la sécurité alimentaire. La perte de biodiversité est considérée comme l'une des préoccupations environnementales les plus graves d'aujourd'hui par l' Organisation pour l' alimentation et l'agriculture . Si les tendances actuelles persistent, jusqu'à la moitié de toutes les espèces végétales pourraient être menacées d' extinction . Parmi les nombreuses espèces menacées se trouvent des parents sauvages de nos cultures – les cousins sauvages et adventices des plantes domestiquées qui possèdent des caractéristiques précieuses pour la sélection végétale, telles que la résistance aux ravageurs et aux maladies. Quelque 6 % des espèces sauvages apparentées aux cultures céréalières telles que le blé, le maïs, le riz et le sorgho sont menacées, tout comme 18 % des légumineuses ( Fabaceae ), les espèces sauvages apparentées aux haricots , pois et lentilles , et 13 % des espèces au sein de la famille botanique ( Solanacées ) qui comprend la pomme de terre , la tomate , l' aubergine (aubergine) et les poivrons ( Capsicum ). En 2016, 29 % des espèces de plantes sauvages apparentées étaient complètement absentes des banques de gènes mondiales, avec 24 % supplémentaires représentées par moins de 10 échantillons. Plus de 70 % de toutes les espèces sauvages apparentées cultivées dans le monde avaient un besoin urgent de collectes supplémentaires pour améliorer leur représentation dans les banques de gènes, et plus de 95 % étaient insuffisamment représentées en ce qui concerne l'éventail complet des variations géographiques et écologiques de leurs distributions indigènes. Alors que les priorités les plus critiques pour une collecte ultérieure ont été trouvées en Méditerranée et au Proche-Orient, en Europe occidentale et méridionale, en Asie du Sud-Est et de l'Est et en Amérique du Sud, les espèces sauvages apparentées insuffisamment représentées dans les banques de gènes sont réparties dans presque tous les pays du monde.
Dans l'alimentation mondiale
Depuis 1961, les régimes alimentaires humains à travers le monde sont devenus plus diversifiés dans la consommation des principales cultures de base, avec une baisse correspondante de la consommation de cultures importantes au niveau local ou régional, et sont ainsi devenus plus homogènes à l'échelle mondiale. Les différences entre les aliments consommés dans les différents pays ont été réduites de 68 % entre 1961 et 2009. Le régime alimentaire « standard mondial » moderne contient un pourcentage de plus en plus important d'un nombre relativement restreint de grandes cultures de base, dont la part de l'énergie alimentaire totale (calories), les protéines, les graisses et le poids des aliments qu'ils fournissent à la population humaine mondiale, y compris le blé , le riz , le sucre , le maïs , le soja (de +284 %), l'huile de palme (de +173 %), et tournesol (de +246 %). Alors que les nations consommaient de plus grandes proportions de cultures importantes au niveau local ou régional, le blé est devenu un aliment de base dans plus de 97% des pays, les autres aliments de base mondiaux affichant une domination similaire dans le monde. D'autres cultures ont fortement baissé au cours de la même période, notamment le seigle , l' igname , la patate douce (de -45%), le manioc (de -38%), la noix de coco , le sorgho (de -52%) et les mils (de -45%).
Diversité intra-culture
Diversité au sein des cultures, une culture spécifique peut résulter de diverses conditions de croissance, par exemple une culture poussant dans un sol pauvre en éléments nutritifs est susceptible d'avoir un retard de croissance qu'une culture poussant dans un sol plus fertile. La disponibilité de l'eau, le niveau de pH du sol et la température influencent de la même manière la croissance des cultures.
De plus, la diversité d'une plante récoltée peut être le résultat de différences génétiques : une culture peut avoir des gènes conférant une maturité précoce ou une résistance aux maladies. Ces traits déterminent collectivement les caractéristiques globales d'une culture et son potentiel futur. La diversité au sein d'une culture comprend des attributs génétiquement influencés tels que la taille des graines, le motif de ramification, la hauteur, la couleur des fleurs, le temps de fructification et la saveur. Les cultures peuvent également présenter des caractéristiques moins évidentes telles que leur réaction à la chaleur, au froid, à la sécheresse ou leur capacité à résister à des maladies et des ravageurs spécifiques.
Les sélectionneurs modernes développent de nouvelles variétés de cultures pour répondre à des conditions spécifiques. Une nouvelle variété peut, par exemple, avoir un rendement plus élevé, être plus résistante aux maladies ou avoir une durée de conservation plus longue que les variétés à partir desquelles elle a été sélectionnée. L'utilisation pratique de la diversité des cultures remonte aux premières méthodes agricoles de rotation des cultures et de champs en jachère , où planter et récolter un type de culture sur une parcelle de terre une année, et planter une culture différente sur cette même parcelle l'année suivante. Cela profite des différences dans les besoins en nutriments d'une plante, mais surtout réduit l'accumulation d'agents pathogènes.
Les agriculteurs et les scientifiques doivent continuellement puiser dans la ressource irremplaçable de la diversité génétique pour assurer des récoltes productives. Alors que la variabilité génétique fournit aux agriculteurs des plantes qui ont une plus grande résilience aux ravageurs et aux maladies et permet aux scientifiques d'accéder à un génome plus diversifié que celui que l'on peut trouver dans des cultures hautement sélectionnées. La sélection de cultures hautement performantes réduit régulièrement la diversité génétique à mesure que les traits souhaitables sont sélectionnés et que les traits indésirables sont supprimés. Les agriculteurs peuvent augmenter dans une certaine mesure la diversité au sein des cultures en plantant des mélanges de variétés de cultures.
Effets écologiques
Les écosystèmes agricoles fonctionnent efficacement comme des systèmes d'autorégulation à condition qu'ils aient une biodiversité suffisante de plantes et d'animaux. Outre la production de nourriture, de carburant et de fibres, les fonctions de l'agroécosystème comprennent le recyclage des nutriments, le maintien de la fertilité des sols , la régulation du microclimat , la régulation du débit d'eau, le contrôle des parasites et la détoxification des déchets.
Cependant, l'agriculture moderne réduit sérieusement la biodiversité. Les systèmes traditionnels maintiennent la diversité au sein d'une espèce cultivée, comme dans les montagnes des Andes où jusqu'à 50 variétés de pommes de terre sont cultivées. Les stratégies visant à accroître la diversité génétique peuvent impliquer la plantation de mélanges de variétés de cultures.
La diversité génétique des cultures peut être utilisée pour aider à protéger l'environnement. Les variétés de cultures résistantes aux ravageurs et aux maladies peuvent réduire le besoin d'appliquer des pesticides nocifs .
Impact economique
L'agriculture est le fondement économique de la plupart des pays et, pour les pays en développement, une source probable de croissance économique. La croissance de l'agriculture peut profiter aux ruraux pauvres, même si ce n'est pas toujours le cas. Les bénéfices des cultures peuvent augmenter grâce à des cultures à plus haute valeur ajoutée, à une meilleure commercialisation, à des activités à valeur ajoutée telles que la transformation ou à un accès élargi du public aux marchés. Les bénéfices peuvent également diminuer en raison d'une demande réduite ou d'une production accrue. La diversité des cultures peut protéger contre les mauvaises récoltes et peut également offrir des rendements plus élevés.
Malgré les efforts pour les quantifier, la valeur financière des sources de diversité des cultures reste totalement incertaine.
Menaces de maladies
Avec les insectes nuisibles, la maladie est une cause majeure de perte de récolte. Les espèces sauvages présentent une gamme de variabilité génétique qui permet à certains individus de survivre en cas de perturbation. En agriculture, la résistance par la variabilité est compromise, car des graines génétiquement uniformes sont plantées dans des conditions uniformes. L'agriculture monoculturelle entraîne ainsi une faible diversité des cultures, notamment lorsque les semences sont produites en masse ou lorsque des plantes (comme les arbres fruitiers greffés et les bananiers) sont clonées. Un seul ravageur ou une seule maladie pourrait menacer une culture entière en raison de cette uniformité (« érosion génétique »). Un cas historique bien connu a été la Grande Famine d'Irlande de 1845-1847, où une culture vitale avec une faible diversité a été détruite par un seul champignon. Un autre exemple est lorsqu'une maladie causée par un champignon a affecté la récolte de maïs en monoculture des États-Unis en 1970, causant une perte de production de plus d'un milliard de dollars.
Un danger pour l'agriculture est la rouille du blé , un champignon pathogène provoquant des taches rougeâtres, colorées par ses spores. Une forme virulente de la maladie du blé, la rouille de la tige , souche Ug99, s'est propagée d' Afrique jusqu'à la péninsule arabique en 2007. Lors d'essais sur le terrain au Kenya , plus de 85 % des échantillons de blé, y compris les principaux cultivars , étaient sensibles, ce qui implique que la récolte plus élevée la diversité s'imposait. Le lauréat du prix Nobel Norman Borlaug a plaidé pour une action visant à assurer la sécurité alimentaire mondiale.
Des rapports du Burundi et de l' Angola mettent en garde contre une menace pour la sécurité alimentaire causée par le virus de la mosaïque africaine du manioc (ACMD). ACMD est responsable de la perte d'un million de tonnes de manioc chaque année. La CMD est répandue dans toutes les principales zones de culture du manioc dans la région des Grands Lacs d'Afrique de l'Est, causant entre 20 et 90 pour cent de pertes de récolte au Congo . Le programme de secours d'urgence et de réhabilitation de la FAO aide les populations rapatriées vulnérables dans la région des Grands Lacs africains par le biais de la propagation et de la distribution massives de manioc résistant ou hautement tolérant à la CMD.
Un cas bien connu de sensibilité aux maladies dans les cultures peu diversifiées concerne le « Gros Michel », un bananier sans pépins qui a été commercialisé dans le monde dans les années 1940. À mesure que la demande du marché devenait élevée pour ce cultivar particulier, les producteurs et les agriculteurs ont commencé à utiliser presque exclusivement la banane Gros Michel. Génétiquement, ces bananiers sont des clones , et en raison de ce manque de diversité génétique, sont tous sensibles à un seul champignon, Fusarium oxysporum ( maladie de Panama ) ; de vastes superficies de la culture ont été détruites par le champignon dans les années 1950. 'Gros Michel' a été remplacé par le principal bananier actuellement sur le marché, le 'Cavendish' , qui à son tour est (2015) menacé de perte totale à cause d'une souche du même champignon, 'Tropical Race 4'.
De telles menaces peuvent être contrées par des stratégies telles que la plantation de cultivars multilignés et de mélanges de cultivars, dans l'espoir que certains des cultivars seront résistants à toute épidémie individuelle de maladie.
Organisations et technologies
Les implications de la diversité des cultures sont à la fois locales et mondiales. Les organisations mondiales qui visent à soutenir la diversité comprennent Bioversity International (anciennement connu sous le nom de International Plant Genetic Resources Institute), l' Institut international d'agriculture tropicale , la Borlaug Global Rust Initiative et le Réseau international pour l'amélioration de la banane et de la banane plantain. Les membres des Nations Unies, lors du Sommet mondial sur le développement durable 2002 à Johannesburg , ont déclaré que la diversité des cultures risquait d'être perdue si des mesures ne sont pas prises. L'une de ces mesures prises dans l'action contre la perte de biodiversité parmi les cultures est la banque de gènes. Il existe un certain nombre d'organisations qui recrutent des équipes d'agriculteurs locaux pour cultiver des variétés indigènes, en particulier celles qui sont menacées d'extinction en raison du manque d'utilisation moderne. Des efforts locaux, nationaux et internationaux sont également déployés pour préserver les ressources génétiques agricoles par le biais de méthodes hors site telles que les semences et les banques pour la poursuite de la recherche et de la sélection végétale.
Le Global Crop Diversity Trust est une organisation internationale indépendante qui existe pour assurer la conservation et la disponibilité de la diversité des cultures pour la sécurité alimentaire dans le monde entier. Il a été établi grâce à un partenariat entre l' Organisation des Nations Unies pour l' alimentation et l'agriculture (FAO) et le GCRAI agissant par l'intermédiaire de Bioversity International. Le GCRAI est un consortium de centres internationaux de recherche agricole (CIRC) et d'autres qui mènent chacun des recherches et préservent le matériel génétique d'une espèce végétale ou animale particulière. Les banques de gènes des centres du GCRAI détiennent certaines des plus grandes collections hors site au monde de ressources phytogénétiques en fiducie pour la communauté mondiale. Collectivement, les banques de gènes du CGIAR contiennent plus de 778 000 entrées de plus de 3 000 espèces de cultures, de fourrages et d' agroforesterie . La collection comprend des variétés paysannes et des variétés améliorées et, dans une large mesure, les espèces sauvages à partir desquelles ces variétés ont été créées. Les centres nationaux de stockage de matériel génétique comprennent le Centre national pour la préservation des ressources génétiques du Département de l'agriculture des États-Unis , le Bureau national indien des ressources génétiques animales, le Taiwan Livestock Research Institute et le projet de réseau australien de centres de ressources phytogénétiques.
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Le World Resources Institute (WRI) et l' Union mondiale pour la nature (UICN) sont des organisations à but non lucratif qui financent et soutiennent les efforts de conservation hors site et sur site. L'utilisation judicieuse de la diversité génétique des cultures dans la sélection végétale et la modification génétique peut également contribuer de manière significative à la protection de la biodiversité des cultures. Les variétés de cultures peuvent être génétiquement modifiées pour résister à des ravageurs et des maladies spécifiques. Par exemple, un gène de la bactérie du sol Bacillus thuringiensis (Bt) produit une toxine insecticide naturelle . Des gènes de Bt peuvent être insérés dans des plantes cultivées pour les rendre capables de produire une toxine insecticide et donc une résistance à certains ravageurs . Le maïs Bt ( maïs ) peut cependant nuire aux insectes non ciblés étroitement liés au ravageur ciblé, comme le monarque .
Voir également
- Liste des problèmes environnementaux
- Agrobiodiversité
- Conservation (éthique)
- L'agriculture d'entreprise
- Nourriture de famine
- La résistance horizontale offre une flexibilité dans la résistance aux agents pathogènes
- Races locales
- Agriculture à petite échelle
Remarques
Les références
Lectures complémentaires
- Collins, Wanda W.; Qualset, Calvin O., éd. (1998). La biodiversité dans les agroécosystèmes . Presse CRC. ISBN 978-1-56670-290-4.