L'orge 

Site scientifique à but non lucratif créé par Riad BALAGHI et Mohammed JLIBENE chercheurs à l'INRA (Maroc)


GÉNÉRALITÉ

L'orge, de nom latin Hordeum vulgare est une espèce céréalière qui s'adapte aux zones semi-arides en raison de sa précocité et de la capacité de tallage. Les grains sont en général couverts par une enveloppe collée à la surface du grain. Il existe des variétés d'orge dont l'enveloppe se détache du grain, elles sont appelées variétés d'orge nue.

Le grain d'orge est utilisé essentiellement dans l'alimentation animale. Une faible proportion est utilisé en alimentation humaine, sous forme de galette, ou semoule. Pourtant, l'orge était la principale source de pain et de couscous des populations rurales des années 60 et moins.

Le catalogue officiel des variétés d'orge est riche d'une soixantaine de variétés.

La production mondiale de l'orge a été de 140 millions de tonnes en 2013 (FAO), en hausse par rapport à la campagne précédente. La production a connu une régression durant les dernières  20 ans, comparée à la période 1978-80 qui était de 167,6 millions de tonnes (FAO Production Year books).  Les pays en voie de développement concentrent 45% de la superficie mondiale et contribuent à 42% à la production mondiale.  La surface réservée à l'orge dans les pays industrialisés ne représente que 29%, assurant le tiers de la production mondiale.  Le reste a été concentré en Europe de l'Est et l'Ex-URSS.  

L'orge possède une grande faculté d'adaptation.  On le trouve dans les basses et hautes altitudes, dans différentes latitudes, et sous différents régimes hydriques.  Elle est plus spécialement adaptée au climat tempéré.  Au Maroc il est cultivé dans des terres marginales où d'autres cultures sont impraticables.  Il y a quelques dizaines d'années l'orge constituait la principale source d'alimentation humaine au Maroc.  Aujourd'hui elle continue à occuper autant de terres que le blé malgré le peu d'intérêt qui lui est accordé.  Le présent chapitre tenterait d'introduire cette fascinante culture que l'homme a apprivoisée il y a 40 millénaires.

 HISTORIQUE

L'orge cultivé actuellement a probablement résulté de la domestication de l'espèce sauvage à deux-rangs, Hordeum vulgare spontaneum, en Mésopotamie, il y a 35.000-40.000 années.  L'une des caractéristiques des espèces sauvages est la fragilité du rachis qui est un critère important pour préserver l'espèce.  Les premières domestications ont probablement concerné la recherche des types à rachis plus solide pour une meilleure adaptation à la récolte.  La culture de l'orge a apparement été pratiquée en Egypte il y a 18.000 ans (Ramage, ).  L'orge à six-rangs a été cultivé aux environ de 6000 a.c.  Durant l'age de la pierre l'orge s'est répandu en Inde, Europe et Afrique du Nord.

TAXONOMIE

L'orge est une plante autogame qui appartient à la tribu Hordeae, genre Hordeum qui comprend entre autres l'espèce cultivée, Hordeum vulgare L. à rachis peu fragile, et deux espèces non cultivées, H. agriocrithon E. Alberg, et H. spontaneum C. Koch, toutes diploïdes à 14 chromosomes.  Le genre Hordeum contient d'autres espèces sauvages dont H. murinum, H. bulbosum et H. jubatum à 28 chromosomes, et H. nodosum à 42 chromosomes.  Des croisements entre espèce cultivée et sauvage H. spontaneum se font naturellement; les hybrides qui en résultent sont fertiles, l'appariement des chromosomes et la ségrégation sont normaux (Harlan, 1976).  Les croisements au sein du genre Hordeum entre une quarantaine d'espèces cultivées et sauvages de formules génomiques différentes (2X à 6X) ont été réussis (Jacobsen et von Bothmer, 1981). A la maturité les épis cassent dans les types spontanées contrairement aux types cultivés.  La fragilité de l'épi est contrôlée par deux gènes dominants étroitement liés Bt et Bt1.  Les espèces cultivées d'orge (H. vulgare L, emend. Bowden) appartiennent à trois classes 1) six-rangs où tous les florets sont fertiles, 2) deux-rangs (distichum) où seuls les florets centraux sont fertiles, et 3) irrégulier (irregulare), d'origine Ethiopienne, où les florets centraux sont fertiles et les florets latéraux fertiles ou stériles irrégulièrement distribués.

 

DESCRIPTION

Partie végétative

La partie végétative comme celle des autres céréales est composée des tiges cylindriques, creuses entre les nœuds, contenant 5 à 7 nœuds, et de feuilles attachées à chaque nœud.  La feuille est souvent couverte de cire qui donne l'aspect blanchâtre.  Certaines variétés ne produisent pas de cire, leurs feuilles sont donc brillantes.  La feuille est composée d'une gaine qui entoure la tige, d'un limbe qui flotte librement, et d'un collet qui relie les deux.  Aux extrémités du collet se trouvent deux oreillettes qui embrassent la tige.  Entre les deux oreillettes, une petite membrane, ligule est attachée au collet.

 Partie reproductive

L'inflorescence est un épi qui contient trois épillets à chaque nœud du rachis.  Le rachis est l'axe qui contient les épillets.  Chaque épillet contient un seul floret.  L'orge à six rangs a les trois florets fertiles, l'orge à deux rangs n'a que le floret central qui est fertile.  Chaque floret est soutenu par une paire de glumes minces lancéolées portant une barbe fine.  La graine est une caryopsie entourée de deux enveloppes, lemma et palea.  La partie externe, lemma a généralement à son extrémité une barbe, un capuchon, ou une pointe arrondie ou pointue.  Les deux enveloppes, lemma et palea, adhèrent à la graine.  Au battage elles se détachent de la graine dans le cas des orges nus.  Les barbes peuvent être rugueuses ou lisses selon les variétés.  Les barbes lisses le sont généralement à la base et deviennent rugueuses à l'extrémité.  Les capuchons ressemblent à une fourchette à trois dents.

 Grain

Le grain peut être de couleur blanche, noire, rouge, violette, ou bleue, selon la concentration en pigments anthocyanine.  La coloration bleue résulte de la présence d'anthocyanine dans les grains d'Aleurone. La présence d'anthocyanine dans le péricarpe donne la coloration rouge. La présence du pigment dans les deux tissues produit la coloration violette, visible dans les orges nues.  La coloration noire est due à une substance semblable à la mélanine.

 CROISSANCE ET DEVELOPPEMENT

Germination

La graine contient un embryon qui n'est autre qu'une plantule miniaturisée avec sa petite racine (radicule), tige (plumule) et feuilles.  Physiologiquement on considère que la germination a eu lieu quand la radicule s'allonge et perce les enveloppes de la graine.  Le phénomène se produit à la suite d'une imbibition suivie d'une activité enzymatique et de division cellulaire.  Sur le plan pratique il y a germination quand les différentes structures de l'embryon se développent en produisant une plantule normale.  Une plantule a au moins deux racines séminales et une plumule, et une feuille sortante du coléoptile.  Au champ on considère qu'il y a germination lorsque la plantule émerge à la surface du sol.  Environ 24 heures après imbibition le coleorhize apparaît.  La racine principale et les deux racines séminales s'allongent et émergent du coleorhize.  La plumule s'allonge ensuite suivie de nouvelles racines.

 Croissance de la plantule

L'apparition de la première feuille annonce le début du stade végétatif.  Durant ce stade des structures latérales de l'apex sont régulièrement initiées et se développent en organes, le nœud, le bourgeon latéral, l’entre-nœud, et la feuille attachée autour du nœud.  Cette initiation d'organes latéraux cesse à la floraison.  Le bourgeon latéral forme un autre apex qui va à son tour émettre des bourgeons, des feuilles, des nœuds et des entre-nœuds.  L'ensemble de ces organes forme une talle.  L'apex qui émet les structures végétatives, émettrait plus tard de façon similaire des structures reproductives.  Les protéines de structure sont d'abord synthétisées par la plantule à partir des réserves dans l'endosperme de la graine durant la première semaine puis à partir de l'azote prélevé du milieu par les racines (P.S. Willington, 1966).

Déjà à 40 jours après l'émergence de la plantule du sol, les racines ont dépassé un mètre de profondeur (Pavlychenko, 1937).

 Plante adulte/Inflorescence

 L'induction de la floraison est dépendante de la température et de photopériode à des degrés variés selon le génotype.  La formation des parties florales, glumes et lemma de chaque épillet est similaire à la formation des organes foliaires.  La fleur provient des bourgeons latéraux situés à la base des lemmas. 

 

METHODES D'AMELIORATION

L'amélioration de l'orge a probablement commencé avec le développement de l'agriculture au Moyen Orient, et sous forme de sélection massale il y a probablement 2500 ans (Ramage).  Après la découverte des lois de Mendel, de nouvelles méthodes ont été utilisées.  Ces méthodes peuvent être classées en 5 catégories: (1) la méthode Pedigree (traditionnelle, descendance de grain unique SSD, haploïdie), (2) la méthode de croisement retour (backcross), (3) les méthodes d'amélioration des populations (bulk, composite crosses, sélection récurrente), (4) l'amélioration par mutation (induites, polyploïdie), et (5) l'orge hybride.