Stratégies de Sélection et de Purification des Semences : Enjeux et Méthodes

La sélection variétale n’est pas une activité récente. Cette pratique aurait débuté il y a plus de 10 000 ans, quand l’Homme a commencé à se sédentariser. Il cultive alors des plantes pour se nourrir et choisit, après la récolte, les plus belles graines pour les ressemer l’année suivante. Sans le savoir, il vient d’inventer la sélection variétale. Depuis ces temps anciens, la gestion des semences est devenue le fondement de la réussite agricole. Cependant, la sélection et la purification des semences sont des processus complexes qui nécessitent la prise en compte de nombreux facteurs agronomiques, génétiques et réglementaires.

Schéma illustrant l'évolution historique de la sélection des graines, de la sélection massale paysanne à la sélection moderne en laboratoire.

Les fondamentaux de la sélection variétale

À la fin du 19e siècle, les premiers croisements de parents « choisis » débutent pour identifier les descendants qui correspondent le mieux aux attentes des agriculteurs : bonne conservation, productivité accrue, meilleur goût, facilité de culture… S’en suivent alors une accélération et une amélioration des process utilisés pour parfaire les techniques de sélection afin de produire, plus rapidement si possible, des variétés de plus en plus stables et homogènes dans le temps.

L’enjeu est de mettre sur le marché des génétiques avec des caractères intéressants et ainsi, répondre à des problématiques nouvelles. Tout commence par le croisement de deux plantes, choisies pour leurs atouts. L’objectif des croisements réalisés au cours des différentes années de recherche est de stabiliser les caractéristiques identifiées, ce qui est loin d’être facile. Pour réduire ce pas de temps, inhérent à la sélection « classique », les biotechnologies s’affichent comme des facilitatrices pour réaliser les croisements entre espèces, maîtriser et ajuster les transferts de caractères ou créer plus rapidement des lignées pures. En effet, quand un sélectionneur réalise un croisement entre deux plantes, il brasse un très grand nombre de caractères : ceux qu’il souhaite introduire dans la nouvelle variété, mais également ceux qu’il ne souhaite pas conserver, les « indésirables ».

Fixation et évaluation des nouvelles variétés

Une fois le croisement des parents réalisé, il faut créer, fixer et évaluer les nouvelles plantes. Les graines récoltées à chaque génération sont sélectionnées puis ressemées. À partir de la cinquième génération (F5), les caractéristiques des plantes deviennent plus stables, c’est-à-dire qu’on les retrouve au fur et à mesure des croisements : le brassage des gènes est moins important. Pour la création d’hybrides, l’enjeu est de choisir les parents qui se combinent le mieux. Ces lignées pures et stables servent alors à créer des variétés hybrides, homogènes et reproductibles. Après la phase en laboratoire ou serre, les essais se poursuivent au champ, dans différentes régions, pour observer le comportement de chaque variété dans un contexte pédoclimatique donné.

Enfin, l’inscription au catalogue français ou européen est une étape clé. Déposée au CTPS (Comité technique permanent de sélection), la variété passe deux ou trois années de tests. Seront jugés ses valeurs agronomique, technologique et environnementale (VATE) et ses critères de distinction, d’homogénéité et de stabilité (DSH). Une fois cet examen réussi, la variété est alors multipliée pour être commercialisée sous forme de semences certifiées : un gage de qualité.

Vidéo explicative de la production de semences agricoles par Exélience

Critères de qualité et état sanitaire des semences

Bien germer n’est pas suffisant pour obtenir une production de qualité, il faut que la semence réponde à tous les autres critères d’état sanitaire et de conformité. Dans tous les cas, il est conseillé d’utiliser des semences de qualité qu’elles proviennent du commerce ou d’autoproduction. Lors de déconvenues à la germination - lenteur, irrégularité, manques à la levée - la tendance est d’incriminer la qualité de la semence. Or, dans la plupart des cas, il n’en est rien, les raisons des échecs relevant bien souvent d’une préparation inadéquate du sol ou de conditions de température et d’humidité défavorables.

La vigueur et la typicité variétale

Une semence doit se développer rapidement. Le processus de germination requiert une humidité optimum pour l’espèce considérée et une bonne température du sol. Des semences trop vieilles ou produites dans de mauvaises conditions peuvent germer mais donner des plantules chétives qui auront un mauvais enracinement et un faible développement compromettant la qualité de la production. Il est impératif d’avoir une bonne vigueur au départ surtout si l’on sème en conditions sous-optimales. La sélection doit être rigoureuse et ne doit pas résulter d’une multiplication en mélange, surtout pour les variétés population de plantes allogames.

Résistance et état sanitaire

Une semence doit présenter un bon état sanitaire et un bon comportement vis-à-vis des parasites de culture. La maîtrise des conditions de production des semences doit permettre d’obtenir le meilleur état sanitaire. C’est primordial ! L’homogénéité des résistances au sein d’un lot est aussi un facteur de productivité et de qualité. Comme exemple le melon cantaloup charentais : l’utilisation de semences de variétés non ou mal sélectionnées peut réduire, voire détruire la production. En effet, un champignon du sol (Fusarium) très présent dans nos sols français provoque le dessèchement de la plante en pleine production. Les dégâts peuvent atteindre 70 % de la culture.

Techniques de conservation et stockage

La récolte doit se faire dans de parfaites conditions de maturité et d’état hygrométrique permettant d’assurer une bonne conservation. Une semence trop humide va moisir et perdra ainsi sa faculté germinative. La conservation sera plus difficile et son pouvoir germinatif va diminuer au cours du temps. Il faut éviter de la laisser trop longtemps à l’air libre, ce qui favorise le développement de parasites de surface.

Le stockage doit être réalisé dans des conditions appropriées aux différentes espèces. Il faut faire attention aux emballages et aux lieux de stockage. Certaines graines sont très sensibles à leur environnement. Par exemple, le stockage de semences de laitues sur des étagères en bois aggloméré, même dans un emballage en papier ou en matière plastique, peut détruire la faculté germinative ou donner des plantules totalement déformées. Une solution est de conserver les graines dans des boîtes plastiques ou métalliques dans le bac à légumes du réfrigérateur ménager. Mais elles doivent être parfaitement sèches. Chaque semence a son degré hygrométrique optimum de conservation. Le séchage artificiel est très technique et n’est pas conseillé.

Risques liés à l'autoproduction et dérive génétique

L’emploi des semences issues de sa propre production doit se faire avec beaucoup de précautions. Il y a des risques de modifications des caractéristiques de la variété (hybridation avec une autre variété par défaut d’isolement) et de transmissions de parasites par la graine qui peuvent amener l’infestation de la parcelle. Pour les variétés population, ce risque est grand car toutes les précautions ne peuvent pas être prises. On a souvent des potagers contigus avec ceux des voisins. Il est donc difficile de faire de bons isolements.

Pour les espèces allogames, la mise en multiplication d’un petit nombre de pieds-mères (inférieur à 50) aboutit très vite à une dérive génétique entraînant une perte de vigueur et donc une baisse de rendement avec une sensibilité accrue aux parasites. La multiplication des courges et autres potirons peut produire quelques surprises. Les nombreux types de fruits ne correspondent pas toujours à des espèces différentes et peuvent donc s’hybrider facilement. Enfin, il faut se garder de récolter les graines sur des variétés hybrides F1, que les amateurs trouvent en jardinerie. La déconvenue risque en effet d’être grande si l’amateur sème les graines récoltées sur un hybride : l’hétérogénéité sera maximum avec réapparition des types parentaux et de types intermédiaires. Les plantes n’auront plus les caractéristiques souhaitées.

Graphique montrant la perte de vigueur et l'hétérogénéité lors de la ressemée de graines issues d'hybrides F1.

Cadre réglementaire et rôle des organismes officiels

L’Union Européenne s’est dotée d’une réglementation spécifique aux semences. L’inscription des variétés au Catalogue officiel est un prérequis indispensable. Il garantit l’authenticité des graines qui seront ultérieurement commercialisées aux utilisateurs. Pour les espèces potagères, quatre listes différencient les variétés suivant leurs caractéristiques et utilisations finales. Les listes a et b regroupent les variétés à destination des professionnels ainsi que des jardiniers amateurs. Pour y figurer, elles doivent répondre aux critères de DHS : être distinctes des variétés précédemment inscrites, suffisamment homogènes et stables dans leurs caractéristiques d’une génération à l’autre.

Deux catégories de semenciers, les obtenteurs et les mainteneurs, peuvent inscrire des variétés au catalogue officiel. Les obtenteurs sélectionnent de nouvelles variétés, qui deviennent libres de droit au bout de 25 ans et « tombent » dans le domaine public. Elles peuvent alors être réinscrites au catalogue par les mainteneurs, qui assurent la conservation de leurs caractéristiques initiales. Chaque variété maintenue est contrôlée tous les 5 ans par le Groupe d’Étude et de Contrôle des Variétés et des Semences (GEVES), garantissant son authenticité. Une fois commercialisées, les semences sont contrôlées par le Service Officiel de Contrôle (SOC) qui vérifie leur faculté germinative, ainsi que leur identité.

Optimisation moderne et traitements des semences

Grâce à la technologie, les producteurs d'aujourd'hui peuvent compter sur des semences saines sans infection, qui germent facilement et qui permettent une croissance uniforme de la culture. Les semences de qualité non traitées se développent bien dans des champs sains où la vie du sol est équilibrée. Mais le sol n’est pas toujours parfaitement équilibré. C’est pourquoi il vaut mieux aider un peu les graines.

Après le processus de nettoyage et de décontamination, des traitements sont appliqués pour améliorer la performance des semences. En fin de processus, on applique un pelliculage, un enrobage ou un pralinage. Le pelliculage des semences pour les cultures conventionnelles contenait généralement des agents chimiques en prévention des maladies de fonte des semis. Bien qu’il existe des agents antifongiques non chimiques, dans les cultures biologiques, ils ne sont certifiés que pour une utilisation en plein champ. Bejo consacre beaucoup de temps et d’énergie dans ce domaine, notamment en recherchant des solutions alternatives comme l’exploitation de micro-organismes utiles trouvés naturellement dans des semences saines.

Adaptabilité et enjeux des variétés paysannes

Depuis les débuts de la domestication des végétaux, la conduite des systèmes agricoles nécessite des espèces et des variétés adaptées aux contraintes des territoires et de la production. Le secteur des semences et des plants constitue un levier essentiel dans la mise en œuvre du projet agro-écologique. L'amélioration continue de la génétique a permis, au cours du siècle passé, d'assurer d'abord l'autosuffisance alimentaire, d'améliorer la qualité des productions végétales en intégrant les attentes des filières et des consommateurs.

En France, le réseau semences paysannes (RSP) regroupe aujourd’hui des acteurs qui promeuvent une agriculture plus propre. Les semences paysannes sont des semences issues d’une population ou d’un ensemble de populations dynamiques, reproductibles par le cultivateur, sélectionnées et multipliées avec des méthodes non transgressives de la cellule végétale et à la portée du cultivateur final. Cette co-construction permet de créer un mode de fonctionnement, une organisation collective qui trouve son équilibre entre les différentes contraintes des acteurs. Ce travail est progressivement reconnu par la législation qui, depuis juillet 2016 et la loi biodiversité, autorise les paysans à s’échanger des semences.

Infographie comparant les caractéristiques des variétés modernes (lignées pures/hybrides) et des variétés populations (paysannes).

Analyse des rendements et performance agricole

Parler rendement, sans préciser par rapport à quelle unité n’a donc pas de sens. Le rendement par travailleur favorise l'agriculture industrielle, tandis que le rendement par hectare peut être supérieur dans les petites fermes diversifiées. Le rendement par unité d’énergie fossile non renouvelable consommée montre que l’agriculture industrielle est la grande perdante, puisqu’elle ne produit que grâce à la consommation de pétrole liée au fonctionnement des machines agricoles, à leur fabrication et à celle des intrants.

L’industrialisation générale a entraîné l’industrialisation agricole, la concentration des terres aux mains de quelques-uns, et la disparition progressive des paysans. Le métier de paysan s’est transformé en celui d’exploitant agricole, puis d’agro-manager, parfois prospère mais souvent endetté. Les impasses de l’agriculture industrielle provoquent cependant la réaction d’un nombre croissant de consommateurs et de paysans, qui réclament une agriculture plus propre. Ils ont besoin pour cela à la fois d’une méthode de production : la sélection participative ; et d’une « matière première » à faire évoluer en semences paysannes.

En choisissant les bonnes semences, vous pouvez obtenir des produits à haut rendement et de grande qualité et maximiser le potentiel de vos terres agricoles. En analysant le pH, la teneur en matière organique et la capacité de rétention d’eau de votre sol, vous pouvez sélectionner les variétés de semences qui conviennent à ces informations. Les conditions climatiques sont également un facteur important pour la sélection des semences. La diversité des semences comprend la résistance à différentes maladies et à différents ravageurs. Grâce à la recherche, identifiez les semences les plus performantes dans votre région et celles qui sont riches en diversité. La résilience augmente la capacité des plantes à résister aux maladies, aux parasites et aux stress environnementaux.

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