Gomme arabique : Le rhizobium met la gomme à l'acacia

La production de gomme arabique par Acacia senegal constitue, pour les populations africaines des zones sèches, une source de revenu majeure. Des chercheurs du Cirad, et leurs partenaires, ont montré que cette production peut croître d'un quart en moyenne, en inoculant aux arbres des bactéries appelées rhizobiums, en début de saison des pluies. Acacia senegal fournit 90 % de la gomme arabique mise sur le marché. De qualité supérieure, car ne présentant aucune toxine, cette gomme est très utilisée dans l'industrie alimentaire. En Afrique, elle constitue un produit d'exportation majeur : entre 1991 et 2000, le marché mondial de la gomme arabique est passé de 32 000 à 45 000 tonnes, soit une progression moyenne de 40 %. Cependant, les quantités produites d'une année sur l'autre dépendent beaucoup du climat. A. senegal a des besoins annuels en eau d'environ 450 mm pour une croissance et une production suffisantes. Aussi, le rendement oscille entre 100 et 1 000 g de gomme arabique par arbre et peut aller jusqu'à 10 kg au Soudan. L'arbre présente en outre la capacité de vivre en symbiose avec des micro-organismes du sol, des bactéries aérobies, les rhizobiums. La symbiose permet de fixer l'azote atmosphérique au sein d'excroissances appelées nodules, qui sont induites par le couple plante-bactérie. Chez les acacias, les nodules sont généralement localisés sur les racines. Plusieurs travaux de recherche montrent que l'inoculation, en pépinière ou en chambre de culture, de jeunes arbres d'A. senegal, avec des souches de rhizobium, stimule la croissance des plantes. Les chercheurs du Cirad, et leurs partenaires, ont vérifié cette hypothèse, en conditions réelles - en champs et avec des pluviométries différentes - et, qui plus est, sur des arbres adultes, ce qui n'avait encore jamais été expérimenté. Une production quasiment doublée lorsque les pluies sont plus abondantes Pour cela, ils ont identifié 80 arbres âgés de 10 ans au sein d'une plantation de Rotto, dans le Linguere, au Sénégal. Plantés en 1993, ces arbres n'ont, par la suite, jamais été exploités pour la production de gomme arabique. En 2002, les chercheurs inoculent les rhizobiums à la moitié du groupe. La seconde moitié constitue un groupe témoin. L'inoculation est réalisée à partir de billes d'alginate dans lesquelles les cellules de rhizobium sont incluses. Les quatre souches utilisées ont été précédemment identifiées par le Cirad. Les billes sèches sont ensuite solubilisées dans un mélange de phosphate et d'eau, et le mélange obtenu est versé au pied de chaque arbre à la suite de la première pluie. En fin de saison des pluies, la saignée, qui permet l'exsudation de la gomme arabique, a lieu. Elle est réalisée par un saigneur « peul » à l'aide de l'outil traditionnel. Durant deux saisons consécutives, tous les arbres sont saignés avec la même intensité, au moment où les feuilles commencent à tomber. Les premières exsudations apparaissent deux à trois semaines après la saignée. Puis, la production est récoltée et la gomme, séchée sous forme de boule, est pesée. Les deux années pendant lesquelles l'expérience a été conduite présentent une différence essentielle : les précipitations ont été deux fois plus élevées durant la seconde année. Malgré cela, la proportion d'arbres producteurs parmi les arbres inoculés est chaque année supérieure à la proportion d'arbres producteurs parmi ceux qui n'ont pas été inoculés. Il en est de même pour ce qui est de la quantité de gomme arabique produite. Lors de la première saison, chaque arbre inoculé a produit une moyenne de 217 g de gomme arabique alors que cette moyenne s'établit à 188 g pour les arbres qui n'ont pas été inoculés. Lors de la seconde année, les résultats sont encore plus probants avec une moyenne de 406 g de gomme produite par arbre inoculé contre 293 g pour les arbres non inoculés. Cette différence s'explique par les 450 mm de précipitations reçus lors de cette dernière année. Des études menées sur le même site, en collaboration avec l'unité SeqBio de l'Ird, ont, en outre, montré que l'apport de l'inoculum joue un rôle dans le fonctionnement biologique du sol, en particulier autour du cycle de l'azote. Les mécanismes impliqués dans cette fonction doivent encore être identifiés. Les tests à plus grande échelle confirment les résultats Cette technologie a été testée à plus grande échelle au Sénégal, au Niger et au Burkina Faso, dans le cadre d'un projet financé par le Conseil ouest et centre africain pour la recherche et le développement agricole (Coraf). Les résultats obtenus durant les deux premières années du projet confirment que l'inoculation des arbres adultes dans ces trois pays améliore significativement la production de gomme arabique par rapport aux arbres témoins non inoculés. Cela ouvre d'intéressantes perspectives pour une amélioration durable et optimale de la production de gomme arabique en Afrique subsaharienne. Un nouveau projet européen devrait permettre d'aller plus loin. Coordonné par l'unité de recherche Ecosystèmes de plantations, du Cirad, il s'intéressera à l'aspect filière, aux impacts environnementaux, aux caractéristiques génétiques des arbres ou encore au biofonctionnement des sols, en relation avec la production de gomme. Les activités de ce projet devraient démarrer dans le courant de cette année pour une durée de 4 ans. Elles seront menées au Sénégal, au Niger, au Cameroun et au Kenya. En savoir plus : Network and Natural Resins and Gums in Africa (NGARA) Tropical Soil Biology and Fertility Institute of CIAT, Nairobi, Kenya Références bibliographiques Faye A., Sarr A., Lesueur D., 2006. Effect of inoculation with Rhizobia on the gum-arabic production of 10-year-old Acacia senegal trees. Arid land research and management, 20 : 79-85. Sarr A., Faye A., Oihabi A., Houeibib M.A.J.O., Neyra M., Lesueur D., 2005. Inoculation en station et au champ d'Acacia senegal avec des souches sélectionnées de rhizobium. Bois et forêts des tropiques, 283 (1) : 5-18. Sarr A., Diop B., Peltier R., Neyra M., Lesueur D., 2005. Effect of rhizobial inoculation methodologies and host plant provenances on nodulation and growth of Acacia senegal and Acacia nilotica. New Forests, 29 : 75-87. Partenaires Laboratoire commun de microbiologie (Ucad/IRD/Isra), Dakar, Sénégal Laboratoire d'écologie microbienne des sols tropicaux (IRD/Isra/Ucad), Dakar, Sénégal Direction des eaux et forêts, chasse et conservation des sols, DEFCCS, Dakar, Sénégal IRD, unité de recherche Séquestration du carbone et bio-fonctionnement des sols, Montpellier, France Université Abdou Moumouni de Niamey, faculté des sciences, département de biologie, Niamey, Niger Inera/Productions forestières, Ouagadougou, Burkina Faso