AMELIORATION GENETIQUE DE BOMBACOPSIS QUINATA A MONTERREY FORESTAL, COLOMBIE¹

par

Álvaro Vallejo, Jefe Investigación Forestal, Monterrey Forestal Ltda. A.A. 6610, Cartagena, Colombie.
Courrier électronique: [email protected]

INTRODUCTION

Bombacopsis quinata est un arbre tropical poussant spontanément en Amérique centrale et du Sud, depuis le sud du Honduras jusqu'au nord de la Colombie et du Venezuela. En Colombie, on le trouve principalement sur la côte atlantique (dans les provinces de Sucre, Bolívar, Magdalena, Atlántico et Cesar), dans le centre de la Magdalena (Santander) et dans la province d'Arauca. Il produit un des bois d'oeuvre les plus précieux du pays et a été utilisé de manière intensive pour la fabrication de meubles, la sculpture sur bois et tous les types de moulures, des pièces de moulins à vent et d'autres objets en contact permanent ou sporadique avec l'eau. Sa popularité réside dans le fait que son bois est facile à travailler en raison de sa forte durabilité, de sa résistance aux champignons, aux insectes et à l'humidité, il a un excellent fini ainsi qu'une forte stabilité dimensionnelle. Il ne craque pas, ne se fend pas et peut être utilisé sans avoir séché longtemps.

Carte 1. Aire de répartition naturelle de Bombacopsis quinata

Malgré la valeur de son bois, relativement peu de choses ont été faites pour conserver l'espèce dans son aire de répartition naturelle. Jusqu'en 1999, seulement 10 000 ha avaient été plantés, principalement dans le nord de la Colombie où le bois sert à approvisionner une fabrique de panneaux de particules et où l'on espère que le bois provenant de l'abattage final servira à la fabrication de contreplaqués.

Afin de satisfaire à la demande de bois, Monterrey Forestal Ltda. plante Bombacopsis quinata depuis 1983. Cette activité bénéficie, presque depuis le début, du soutien d'un programme de recherche axé sur les aspects sylvicoles et sur la sélection et l'amélioration.

Le programme d'amélioration vise à produire des arbres mieux adaptés aux conditions ambiantes de Monterrey Forestal, ainsi qu'à améliorer la croissance et la forme des fûts pour la production de contreplaqués.

Le présent article examine les résultats du programme d'amélioration de Bombacopsis quinata depuis 1988 et les conclusions pouvant être tirées.

L'objectif général du programme consiste à augmenter la capacité de production des forêts par le biais de la gestion des ressources génétiques et à améliorer rendement et qualité.

Tout programme d'amélioration doit résoudre deux questions fondamentales: la première est comment accroître rapidement la production de biens particuliers. La solution peut être la mise en oeuvre de programmes de boisement opérationnels avec du matériel végétal amélioré provenant d'ascendants choisis dans une population dont la base génétique est connue. La seconde question porte sur la nécessité de maintenir une base génétique suffisamment large pour assurer la durabilité du programme à longue échéance. Cela permettra de maintenir une base génétique large utilisée pour la sélection et l'amélioration en vue d'améliorer les caractères visés par le programme d'amélioration. A cet égard, il y a lieu de noter qu'aucun programme ne peut être meilleur que le matériel génétique sur lequel il est fondé. Quels que soient les efforts déployés pour la sélection et l'amélioration, les résultats ne seront jamais bons si la population de base est étroite ou de qualité génétique médiocre.

EMPLACEMENT

Les terres de Monterrey Forestal sont situées à 9º 44' de latitude N et 74º 50' de longitude O, à une altitude allant de 50 à 250 m au-dessus du niveau de la mer, en bordure du Río Magdalena, le plus grand fleuve de Colombie, dans les municipalités de Zambrano et Córdoba (Bol.), et à 9º 49' de latitude N et 73º 56' de longitude O, à une altitude allant de 50 à 150 m au-dessus du niveau de la mer dans la municipalité d'El Difícil de Ariguaní (Mag.). Il s'agit d'une zone d'environ 22 000 ha. La pluviosité annuelle moyenne varie entre 700 et 1 600 mm, et les sols sont principalement des vertisols, avec quelques alfisols, avec un pH de 4,5-8,3.

HISTORIQUE

En 1981, la société a lancé un vaste programme de reboisement avec Pinus caribaea et plusieurs espèces d'eucalyptus, dont Eucalyptus camaldulensis. A la recherche d'autres espèces pour le reboisement à grande échelle, Monterrey Forestal a commencé à évaluer de nombreuses espèces indigènes et introduites dans des essais d'espèces; cette activité se poursuit. Plus de 50 espèces ont été testées jusqu'ici, et bon nombre d'entre elles qui se sont révélées potentiellement utiles font l'objet de nouvelles études. Sur la base des essais, la société a inclus dans son programme de plantation les espèces suivantes: Bombacopsis quinata, Gmelina arborea et, dans une mesure moindre, Sterculia apetala.

AVANTAGES DE BOMBACOPSIS QUINATA

Bombacopsis quinata est une essence possédant plusieurs caractéristiques qui facilitent son amélioration génétique et son utilisation dans des plantations commerciales:

• Floraison précoce, ce qui permet d'obtenir des graines dans un court laps de temps (dans certains cas, les individus commencent à produire des graines dès l'âge de 1 an), et ainsi de faire progresser rapidement le programme d'amélioration.
• Taux de survie élevé, ce qui facilite la mise en place d'essais et de plantations commerciales.
• Résistance à la sécheresse, ce qui permet de planter même par temps sec.
• Pollinisation aisée, ce qui facilite les croisements contrôlés et la production de matériel pour l'établissement d'essais de descendances.
• Production de graines régulière et abondante, ce qui permet de mettre en place des essais de descendances avec moins d'efforts que pour beaucoup d'autres espèces.
• Auto-incompatibilité, ce qui garantit que les fleurs allofécondées ne sont pas contaminées par leur propre pollen.
• Des graines orthodoxes qui peuvent être stockées pendant plusieurs années, ce qui facilite la production régulière de jeunes plants destinés à la plantation et aux expériences.
• Multiplication végétative aisée, ce qui permet le clonage à l'aide de méthodes relativement simples, pour utilisation dans des essais de terrain, des vergers à graines et la plantation.

PROGRAMME D'AMELIORATION DES ARBRES

Sélection d'arbres plus

Le programme de sélection et d'amélioration de Bombacopsis quinata a démarré en 1983 avec la sélection de 177 arbres plus dans des forêts naturelles et de 62 arbres plus dans des plantations sur la côte atlantique de la Colombie. Un verger à graines de clones de première génération a été établi à l'aide de ce matériel.

Outre ce qui précède, 15 essais de descendances/provenances ont été menés depuis 1987 jusqu'à nos jours (sur 438 familles). La grande partie du matériel utilisé a été fournie par la coopérative CAMCORE². Ces essais ont permis d'évaluer des provenances et descendances de la plus grande partie de l'aire de répartition naturelle de l'espèce en Amérique centrale et du Sud (Colombie, Costa Rica, Honduras, Nicaragua et Venezuela).

Gestion des vergers à graines de clones et production de graines

Les premières plantations de la société ont été établies à l'aide de graines de qualité médiocre qui avaient été récoltées sans sélection parentale. Mais depuis l'établissement du verger à graines de clones de première génération, des recherches ont été effectuées concernant la biologie de la reproduction de l'espèce (Urueña et Rodríguez, 1988), la gestion du pollen, la pollinisation artificielle, la gestion des vergers à graines et la manipulation des graines (Kane, Urueña, Dvorak et Atehortúa, 1993), cette dernière dans le but d'augmenter la production de graines et les taux de germination.

La gestion des vergers à graines de clones comprend la suppression des feuilles sèches tout de suite après la chute des feuilles, la lutte contre les insectes qui endommagent les fleurs, la récolte de pollen, la pollinisation artificielle, la récolte et le traitement des graines et enfin leur stockage.

Le tableau ci-dessous indique la production de graines dans des vergers à graines de clones de première et deuxième génération.

Tableau 1: Production de graines dans des vergers à graines de clones (kg/an)

Etant donné qu'un kilo de graines contient environ 37 500 graines, 100 kg de graines de Bombacopsis quinata suffiront à reboiser 3 000 ha, avec un espacement de 3 x 3 m.

En résumé, auparavant entièrement tributaire des graines commerciales non améliorées, Monterrey Forestal a maintenant sa propre réserve de graines améliorées et produit des excédents commerciaux destinés à être utilisés dans le pays ou à être exportés. Les graines du verger à graines de clones de première génération sont utilisées pour le reboisement depuis 1988, et les graines de la deuxième génération sont utilisées depuis 1991. En 1998, une purge a été effectuée dans le verger à graines de clones de deuxième génération, sur la base des résultats des essais de descendances. En mai 1999, le verger à graines de clones de troisième génération a été établi.

Banques de clones

Afin de conserver des génotypes précieux pour le programme d'amélioration, deux banques de clones ont été créées à Monterrey Forestal, dans lesquelles la majeure partie du matériel utilisé pour les essais de descendances, les vergers à graines de clones et les essais de provenances, a été répliqué.

ESSAIS DE DESCENDANCES-PROVENANCES

Durant les premières phases du programme d'amélioration de Bombacopsis quinata, des essais de descendances en pollinisation libre ont permis seulement d'identifier l'arbre mère de chaque individu. Grâce à une meilleure connaissance de la biologie florale de l'espèce et à la mise au point de techniques pour la pollinisation artificielle, il est maintenant possible d'effectuer des croisements contrôlés et ainsi d'identifier les deux parents de chaque échantillon.

Des essais de descendances en pollinisation libre ont permis d'estimer l'aptitude générale à la combinaison, et donc de procéder à une purge des vergers à graines de clones de manière à ce que seuls les meilleurs génotypes restent, indépendamment de leur phénotype. Ces essais ont également permis d'estimer la variance génétique additive et l'héritabilité des populations étudiées, mais non la variance génétique non additive étant donné qu'un parent seulement était connu. La pollinisation libre dans les vergers à graines de clones pourrait également conduire à un rétrocroisement étant donné que les graines provenant de différents arbres mères pourraient avoir un pollinisateur commun.

Dans l'essai de descendance mis en place pour l'évaluation du verger à graines de clones de deuxième génération, on a utilisé un croisement diallélique partiel avec 10 groupes de 6 clones plus trois "témoins" qui ont permis de relier les résultats entre les groupes. Chaque groupe a ainsi produit des graines provenant de 15 croisements de base contrôlés (plus trois croisements témoins), c'est-à-dire un total de 153 croisements.

Amélioration des arbres

L'amélioration des arbres forestiers repose à la fois sur la génétique forestière et sur des techniques de gestion sylvicole, telles que la préparation des sites ou la fertilisation appliquée en vue d'améliorer la productivité et la qualité des produits forestiers.

L'amélioration des arbres n'est efficace que si elle fait entrer en jeu toutes les techniques génétiques et de gestion forestière dont disposent les forestiers pour obtenir des produits de la manière la plus rapide et la plus économique possible.

La qualité génétique des arbres a peu d'importance si on n'applique pas de techniques sylvicoles appropriées étant donné que, s'ils sont mal gérés, ils ne pourront pas exprimer leur potentiel génétique; de même, l'efficacité des pratiques sylvicoles a peu d'importance si le matériel de reproduction utilisé est de qualité génétique médiocre.

Dans le cas de Bombacopsis quinata, cela signifie que Monterrey Forestal a dû approfondir les connaissances de tous les aspects de la gestion de l'espèce, depuis la production et la manipulation des graines et des plants en pépinière jusqu'à la gestion des plantations pendant toute la période de rotation.

Le tableau 2 montre le nombre d'essais relatifs à la production et à la manipulation des graines, à la production de matériel végétal et à la gestion des plantations, depuis la plantation jusqu'à la récolte, établis par Monterrey Forestal au cours de 15 années de recherche.

Tableau 2: Essais et recherche sur Bombacopsis quinata, 1983-1998 à Monterrey Forestal.

Programme de propagation clonale

La multiplication végétative de Bombacopsis quinata est importante si des génotypes intéressants testés par Monterrey Forestal doivent être conservés, pour multiplier ces génotypes, pour établir des vergers à graines de clones, pour évaluer ces vergers et leur interaction avec l'environnement à l'aide de tests clonaux et pour obtenir des gains génétiques dans des plantations à haut rendement. A ce jour, aucun programme de propagation clonale n'a été mis en place par Monterrey Forestal pour le reboisement; néanmoins, des expériences sont prévues.

RESULTATS DU PROGRAMME D'AMELIORATION DES ARBRES

Un programme d'amélioration des arbres peut viser un certain nombre de caractéristiques, telles qu'une meilleure adaptation à des sites donnés, un volume de production plus élevé et du bois de meilleure qualité, entre autres choses. La réduction de la période de rotation et l'augmentation de l'uniformité du bois d'oeuvre récolté peuvent aussi être considérées comme des avantages importants. Tous ces avantages sont interdépendants et ne peuvent être évalués séparément.

Jusqu'ici, aucune interaction génotype-environnement n'a été observée chez Bombacopsis quinata planté dans les conditions ambiantes de Monterrey Forestal. Cela semble indiquer que les meilleurs individus sélectionnés sur un site se comporteront également bien sur un autre site dans les zones utilisées.

Les gains dans la production en volume liés aux effets conjugués des méthodes sylvicoles améliorées et de l'amélioration des arbres en général dépassent 300%, si l'on compare les premières plantations établies sur des sites moins favorables aux plantations récentes sur de meilleurs sites.

On estime que les gains obtenus en utilisant des graines de vergers clonaux de première génération sont d'environ 25% en volume et ceux obtenus dans les vergers à graines purgés donnent un gain supplémentaire de 20 à 30% de la croissance en volume. On estime également que l'utilisation de graines de vergers de deuxième génération pourrait faire augmenter encore de 15% la croissance. Néanmoins, il y a lieu de noter que l'évaluation finale du gain réel tiré d'un programme d'amélioration est déterminée par les bénéfices financiers.

Monterrey Forestal aurait investi au cours des 15 dernières années près de 430 000 dollars E.-U. dans le programme d'amélioration de Bombacopsis quinata, sans compter les investissements dans la recherche sylvicole. Considérant que la société possède actuellement quelque 3 000 ha de plantations de Bombacopsis quinata et en appliquant l'investissement total du programme d'amélioration à ces plantations, compte non tenu des plantations futures, la somme investie par hectare se monte à 143 dollars E.-U. Une augmentation moyenne de seulement 2 m_/ha dans les plantations à la fin de la période de rotation suffira à justifier les investissements.

Les peuplements naturels de Bombacopsis quinata ont été jusqu'ici surexploités, le bois de cette espèce étant d'excellente qualité. Cela concerne particulièrement la côte septentrionale de la Colombie, où pratiquement tous les peuplements et arbres non plantés ayant une valeur marchande ont été abattus durant les dernières décennies. Grâce à un travail intensif mené par Monterrey Forestal au cours des quinze dernières années, l'espèce est la seule espèce colombienne indigène qui bénéficie actuellement d'un programme d'amélioration avancée, ce qui garantit également la conservation de l'espèce.

CONCLUSIONS

Indépendamment de l'espèce, l'importance des programmes d'amélioration des arbres pour la production durable de bois est très grande. Ces programmes devraient être liés à l'application dans des plantations et à la recherche en sylviculture et en gestion, permettant ainsi à la très bonne qualité génétique des individus améliorés de s'exprimer pleinement.

La question de la conservation des ressources génétiques d'un certain nombre d'essences forestières précieuses en Colombie devrait être abordée le plus vite possible. Leurs ressources génétiques s'épuisent et sont réduites par des opérations de récolte sélectives insoutenables dans les forêts naturelles. Ce faisant, les meilleurs arbres sont sélectionnés, et dans le meilleur des cas, on ne laisse que les arbres dont la forme du fût laisse à désirer ou des individus défectueux, ce qui réduit rapidement les possibilités de récolter des graines et d'utiliser l'espèce dans des programmes de reboisement, ou pour la gestion des peuplements naturels. Pour les espèces qui fleurissent seulement après de nombreuses années de croissance, un programme d'amélioration et de sélection de l'ampleur de celui mené pour Bombacopsis quinata pourrait exiger beaucoup de temps, alors qu'il est urgent de nous acquitter de notre dette envers la nature.

En conclusion, il ressort que le principal avantage du programme d'amélioration de Bombacopsis quinata ne réside pas seulement dans les gains que Monterrey Forestal peut réaliser. Grâce à ce programme, le pays a conservé des ressources génétiques et a la possibilité de faire un bon usage futur du potentiel d'un des bois de meilleure qualité commerciale en soi, même si les ressources génétiques de l'espèce ont été sérieusement érodées ces dernières décennies.

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Kane, M., Urueña, H., Dvorak, B. & Atehortúa, C. 1993. The potential of Bombacopsis quinata as a commercial species. In: Forest Ecology and Management Elsevier Science Publishers B.V. No. 56: 99-112.

Kane, M. & Urueña, H. 1991. Efecto de la densidad de siembra y el método cosecha de la producción de estacas de Bombacopsis quinata en el área de reproducción clonal. Zambrano, Bolívar, Colombia. Monterrey Forestal Ltda. Informe de Investigación No. 13. 11p.

Ladrach, W. 1993. Informe de consultoría. Raleigh, U.S.A. Zobel Forestry Associate. 68p.

Urueña, H. 1992. Production and management of Bombacopsis quinata (Bombacopsis quinata) seed. Trabajo presentado en: International Union of Forest Research Organization Conference. Cali, Colombia. 9 al 18 de octubre de 1992.

Urueña, H. 1991. Diferentes sistemas de polinización manual en Bombacopsis quinata. Zambrano, Bolívar, Colombia. Monterrey Forestal Ltda. Informe de Investigación No. 14. 3p.

Urueña, H. 1991. Siete años de manejo del huerto semillero clonal de Bombacopsis quinata de primera generación. Zambrano, Bolívar, Colombia. Monterrey Forestal Ltda. Informe de Investigación No. 10. 7p.

Urueña, H. & Rodríguez, M. 1988. Contribución al conocimiento de la biología reproductiva de Bombacopsis quinata (Jacq) Dugand (Malvales: Bombacaceae). Trianea No. 2 : 266-275.

Zobel, B. & Talbert, J. 1988. Técnicas de mejoramiento genético de árboles forestales. México, D.E. Limusa. 545p.

1. Reçu en mai 1999. Original: espagnol
2. La Coopérative des ressources en conifères de l'Amérique centrale et du Mexique (CAMCORE) basée au Collège des ressources forestières de l'Université d'Etat de Caroline du Nord, Etats-Unis d'Amérique