Avena sativa L.

Famille

Poaceae (Gramineae)

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Nombre de chromosomes

2n = 42

Synonymes

Noms vernaculaires

Avoine, avoine cultivée (Fr). Oat, oats, common oat (En). Aveia, aveia-amarela (Po).

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Origine et répartition géographique

Avena sativa est connue seulement à l’état cultivé et son origine exacte n’est pas clairement établie. L’avoine n’a pas été cultivée aussi tôt que le blé et l’orge et a probablement persisté comme adventice dans les champs de ces céréales pendant des siècles avant sa mise en culture. Des grains d’avoine ont été découverts en Egypte dans des restes vieux de 4000 ans, mais il s’agissait probablement d’adventices et non d’avoine cultivée. Les restes d’avoine cultivée les plus anciens que l’on connaisse ont été découverts dans des grottes en Suisse ; ils remontent aux alentours de 1000 av. J.-C. Avena sativa a probablement évolué en Europe septentrionale ou centrale à partir d’une base génétique de l’espèce sauvage Avena sterilis L. provenant d’Asie du Sud-Ouest. De nos jours, l’avoine est largement cultivée dans les régions tempérées du nord, principalement en Europe et en Amérique du Nord. En Afrique tropicale, sa culture existe surtout en Ethiopie et au Kenya. Elle est également cultivée en Afrique du Sud, au Maroc, en Algérie et en Tunisie.

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Usages

L’avoine est utilisée en alimentation humaine et animale depuis l’antiquité. Le grain d’avoine rentre dans la composition de toutes sortes de produits alimentaires, comme des céréales de petit déjeuner, des bouillies, des biscuits sucrés ou salés, des pains, des petits pains et des amuse-gueules, des boissons, des protéines texturées et des aliments pour bébé. On considère le grain d’avoine comme une bonne source potentielle d’huile de table. En Ethiopie, l’avoine sert à confectionner l’ “injera” (sorte de crêpe utilisée comme pain), la “tella” (bière locale) et d’autres produits. Dans les pays industrialisés, le grain d’avoine trouve surtout des applications dans l’alimentation animale, en particulier celle des chevaux, mais aussi des bovins, des ovins, des dindes et d’autres animaux. La plante verte constitue un bon fourrage ; elle procure un foin et un ensilage de bonne qualité, ou bien elle est pâturée directement par les animaux. La paille aussi est utilisée comme fourrage, par ex. en Ethiopie, où elle sert également de litière pour le bétail, de combustible et de matériau de couverture pour les toitures des maisons traditionnelles. Au Kenya aussi, l’avoine est utilisée en alimentation humaine et animale. Un champ ensemencé pour produire du grain peut être utilisé comme pâture si les pluies sont insuffisantes ; mais il arrive aussi que les champs soient pâturés pour différer la formation des grains.
En Australie, l’avoine se sème pour retenir le sable des dunes. Un volet important de l’exploitation industrielle est l’emploi de la balle d’avoine dans la production de furfural et d’autres composés de furane qui servent à produire des fongicides, des désinfectants et des conservateurs. Les produits de l’avoine trouvent également des débouchés en cosmétique comme substitut du talc et dans les produits de soin pour la peau. La farine d’avoine, qui a des propriétés antioxydantes, servait autrefois à conserver les aliments, mais aujourd’hui elle a été largement remplacée par des substances chimiques synthétiques.

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Production et commerce international

D’après les statistiques de la FAO, la production moyenne d’avoine-grain au niveau mondial en 1999–2003 s’élevait à près de 25,9 millions de t/an sur 12,7 millions d’ha. Les principaux pays producteurs sont la Fédération de Russie (5,8 millions de t/an en 1999–2003, sur 3,8 millions d’ha), le Canada (3,3 millions de t/an sur 1,4 million d’ha) et les Etats-Unis (2,0 millions de t/an sur 0,9 million d’ha). La production moyenne d’avoine en Afrique subsaharienne en 1998–2003 a été évaluée à 55 000 t/an sur 53 000 ha, presque entièrement en Ethiopie (50 000 t/an sur 49 000 ha) et au Kenya (3500 t/an sur 3400 ha), avec de petites quantités au Zimbabwe.
En raison du déclin de l’avoine dans l’alimentation animale, en partie dû à la mécanisation agricole et au rôle moindre des chevaux de labour, la production mondiale a connu une régression régulière, passant de 50 millions de t/an environ au début des années 1960 (sur près de 35 millions d’ha) aux alentours de 26 millions de t/an (sur environ 13 millions d’ha) au début des années 2000. Au cours de la même période, la production en Afrique subsaharienne augmentait de près de 20 000 t/an à environ 55 000 t/an.
La plus grande part de la production d’avoine est consommée sur place, seulement 2,5 millions de t/an entrant sur le marché international en 1998–2002. Le Canada (1,2 million de t/an), la Suède (450 000 t/an) et la Finlande (360 000 t/an) sont les plus gros exportateurs ; les Etats-Unis (1,7 million de t/an) sont le plus gros importateur. En Afrique tropicale, le commerce international d’avoine est insignifiant.

Propriétés

La composition du grain entier d’avoine, par 100 g de partie comestible, est : eau 8,2 g, énergie 1628 kJ (389 kcal), protéines 16,9 g, lipides 6,9 g, glucides 66,3 g, fibres alimentaires 10,6 g, Ca 54 mg, Mg 177 mg, P 523 mg, Fe 4,7 mg, Zn 4,0 mg, vitamine A 0 UI, thiamine 0,76 mg, riboflavine 0,14 mg, niacine 0,96 mg, vitamine B₆ 0,12 mg, folates 56 μg et acide ascorbique 0 mg. La composition en acides aminés essentiels, par 100 g de partie comestible, est de : tryptophane 234 mg, lysine 701 mg, méthionine 312 mg, phénylalanine 895 mg, thréonine 575 mg, valine 937 mg, leucine 1284 mg et isoleucine 694 mg. Les principaux acides gras, par 100 g de partie comestible, sont : acide linoléique 2424 mg, acide oléique 2165 mg, acide palmitique 1034 mg et acide linolénique 111 mg (USDA, 2004). Comparée à d’autres céréales, l’avoine possède une forte teneur en protéines et un bon profil en acides aminés, à fort taux de lysine. La teneur en lipides elle aussi est plus élevée que celle des autres céréales, et leur proportion en acides gras insaturés est importante. Des teneurs en amidon de 43–61% ont été relevées. La teneur en amylose de l’amidon est de 11–34%. Les granules d’amidon ont une forme irrégulière à polygonale et leur diamètre moyen est de (3,8–)7,0–7,8 (–10,5) μm.
Les fibres solubles présentes dans le son d’avoine ont la réputation de réduire le cholestérol dans le sang humain, grâce à la présence de β-glucane. L’avoine a montré une activité hypoglycémique ainsi que des effets bénéfiques sur les fonctions gastro-intestinales. Il semblerait que le son protège contre la carie dentaire. Parmi les substances qui contribuent aux propriétés antioxydantes de la farine d’avoine, on peut citer les glycéryl esters de l’acide hydroxycinnamique, de l’acide férulique et des acides caféiques. L’avoine semble être tolérée par la plupart des personnes atteintes de la maladie cœliaque, bien que des inquiétudes subsistent.
L’avoine en grains vêtus moulus est tout à fait acceptable pour les ruminants et les chevaux. L’avoine décortiquée et moulue est généralement donnée aux porcs et aux volailles. Le fourrage vert d’avoine, le foin et l’ensilage sont très appréciés des ruminants. D’après une étude kenyane, la teneur en protéines brutes des plantes entières d’avoine (sur la base de la matière sèche) diminue de 20,2% pour les plantes de 50 cm de haut à 8,1% en pleine floraison, tandis que la digestibilité des protéines in vitro passe de 84,9% à 46,7%. La teneur en fibres brutes augmente quant à elle de 23,3% à 28,1%, la teneur en glucides de 42,0% à 56,0%, mais la teneur en cendres baisse de 11,5% à 5,4%, ainsi que l’extrait à l’éther de 3,7% à 2,4%. Au Kenya, la paille contenait, sur la base de la matière sèche : 5,3% de protéines brutes, 38,0% de fibres brutes, 10,2% de cendres, 1,4% d’extrait à l’éther et 45,1% d’extrait sans azote.

Description

Graminée annuelle érigée atteignant 2 m de haut, à système racinaire fibreux ; tiges (chaumes) solitaires ou en touffe, lisses ou scabres en dessous de l’inflorescence. Feuilles alternes, simples ; gaine longue et lâche, arrondie sur le dos ; ligule obtuse, membraneuse, de 3–5 mm de long ; limbe linéaire, aplati, de 10–45 cm × 0,3–1,5(–2) cm. Inflorescence : panicule terminale de 15–30(–40) cm de long, lâche et ouverte ou resserrée. Epillet à pédicelle mince, retombant, de 1,5–3,5 cm de long, habituellement à 2–3 fleurs, les fleurs supérieures réduites, ne s’égrenant pas ; glumes presque égales, étroitement elliptiques-oblongues, très aiguës, à plusieurs nervures ; lemme de 1–2,5 cm de long, plus ou moins tronquée ou finement 2–4-dentée, arête présente ou absente, glabre ou légèrement poilue autour de son point d’insertion ; paléole légèrement plus courte que la lemme ; étamines 3 ; ovaire supère, villeux, à 2 stigmates latéraux saillants. Fruit : caryopse (grain), de 0,5–1 cm de long, étroit, à bords presque parallèles, poilu, sillonné longitudinalement sur la face, étroitement enserré par la lemme et la paléole.

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Autres données botaniques

Le genre Avena comprend une trentaine d’espèces, qui sont diploïdes (2n = 14), tétraploïdes (2n = 28) ou hexaploïdes (2n = 42). Toutes les espèces hexaploïdes d’Avena appartiennent à la section Avena. Les hexaploïdes Avena sativa, Avena byzantina C. Koch (avoine rouge), Avena fatua L. et Avena sterilis L. sont interfertiles. Avena byzantina s’apparente étroitement à Avena sativa et il est possible qu’elle soit dérivée de cette dernière par sélection. Certains auteurs incluent Avena byzantina dans Avena sativa. Avena byzantina est cultivée principalement dans le sud de l’Europe. En Afrique tropicale, elle a été cultivée à titre expérimental au Kenya, et en Tanzanie elle a été signalée comme adventice. Elle s’est naturalisée en Afrique du Sud, où on la trouve dans les milieux perturbés et aux bords des routes. Avena fatua et Avena sterilis sont d’importantes adventices des céréales, par ex. en Europe, en Ethiopie et au Kenya ; elles se distinguent d’Avena sativa par leurs épillets qui s’égrènent et par leurs lemmes poilues. La tétraploïde Avena abyssinica Hochst. se distingue d’Avena sativa par deux soies à l’extrémité de la lemme.
Avena sativa est variable, ce qui se reflète dans les classifications infraspécifiques élaborées, essentiellement basées sur les caractéristiques de l’inflorescence et de la lemme.

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Croissance et développement

Les graines d’avoine commencent à germer 7 jours après le semis. Les plants commencent à taller 35–45 jours après le semis. Chaque tige produit jusqu’à 12 feuilles. La période qui sépare le semis de la floraison dépend de la date de semis ; par ex. au nord-ouest de l’Europe, elle est de 100 jours pour les cultures de printemps et va jusqu’à 270 jours pour celles d’automne. L’avoine est essentiellement autogame, avec au plus 1% d’allogamie. La durée entre la floraison et la récolte est d’environ 60 jours au nord-ouest de l’Europe. La durée totale de la culture est de 3–6 mois en Ethiopie et au Kenya et de 6–11 mois dans les régions tempérées. Les graines dispersées restent viables dans le sol pendant longtemps, ce qui peut provoquer leur apparition sous forme de mauvaises herbes dans les cultures suivantes.

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Ecologie

L’avoine se cultive surtout sous les climats frais et humides des régions froides tempérées ; c’est principalement une culture de printemps et dans une certaine mesure, d’automne. En Afrique tropicale, elle est cultivée surtout en altitude moyenne à élevée (entre 1600–3000 m), dans des régions où la pluviométrie annuelle est supérieure à 800 mm et où les températures de l’air minimales et maximales sont de 6°C et de 24°C, respectivement. En Ethiopie, la culture se pratique d’habitude à 2700–3000 m d’altitude. L’avoine n’est pas aussi sensible au gel que le blé. Lorsque l’humidité ne constitue pas un facteur limitant, elle réussit aussi très bien dans des environnements tropicaux humides plus chauds de moyenne altitude. L’avoine nécessite davantage d’eau que n’importe quelle autre céréale, hormis le riz. C’est généralement une plante quantitative de jours longs, mais il existe des différences de sensibilité à la photopériode parmi les cultivars ; ceux d’Europe du Nord y répondent de façon particulièrement forte. On a également noté des réponses à la vernalisation.
L’avoine pousse bien sur toutes sortes de types de sols, à condition que le drainage soit suffisant. Elle pousse sur des sols sableux, à fertilité faible, ou très acides (pH jusqu’à 4,5), mais c’est sur les sols limoneux bien drainés et fertiles qu’elle réussit le mieux.

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Multiplication et plantation

L’avoine est multipliée par graines. Le poids de 1000 graines est de 22–37 g. Des semences vieilles de 2–3 mois ont normalement un taux de germination supérieur à 85%. Des semences d’avoine conservées dans les conditions froides naturelles des hautes terres d’Ethiopie ont encore germé au bout de 15 années de stockage. Dans les conditions tropicales des hautes terres, les graines se sèment soit à la volée, soit en lignes (espacés de 15–20 cm), aux quantités recommandées de 60–120 kg/ha ; les quantités les plus faibles s’appliquant aux cultures en lignes et à celles destinées à la production de grain. Au Kenya, l’avoine se sème habituellement au semoir à blé en lignes, espacées de 20–25 cm, à une densité de semis de 60–80 kg/ha. Dans les tropiques de haute altitude, cette céréale se sème d’habitude au début de la saison des pluies. Lorsqu’elle est produite pour le fourrage, l’avoine est parfois cultivée en mélange avec des vesces (Vicia spp.) ou des pois (Pisum sativum L.).

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Gestion

La croissance vigoureuse des plants d’avoine ainsi que la sécrétion de substances allélopathiques réduisent la croissance des mauvaises herbes. Le désherbage manuel (généralement en une seule fois) et l’application d’herbicides anti-dicotylédones tel que le 2,4-D peuvent être effectués pour lutter contre les adventices. En Ethiopie, les paysans ne désherbent pas leurs champs d’avoine. Les champs d’avoine sont rarement fertilisés en Afrique tropicale, bien que la plante réagisse bien à une application de NPK. Sur les hautes terres éthiopiennes, on recommande généralement d’épandre 18–23 kg de N et 20–30 kg de P par ha lors du semis, et 35–46 kg de N par ha en fumure de surface au moment du tallage. L’avoine se cultive en rotation avec de l’orge, du blé, des fèves, des pois et parfois avec une jachère ou un engrais vert. Des substances allélopathiques peuvent gêner la croissance des cultures suivantes si ces dernières sont semées dans les 3 semaines qui suivent la moisson de l’avoine. Au Kenya, on peut faire pâturer l’avoine 1–2 fois par les animaux avant de la laisser mûrir comme céréale. Les autres possibilités sont de faire pâturer 2–4 fois le champ par saison, ou bien 2 pâturages suivis par une production de foin, ou encore 1–2 pâturages suivis d’une production de foin et d’un nouveau pâturage. L’avoine est bonne pour le pâturage 6–8 semaines après le semis.

Maladies et ravageurs

La rouille couronnée (Puccinia coronata f.sp. avenae) et la rouille noire (Puccinia graminis f.sp. avenae) sont les principales maladies de l’avoine. Des fongicides systémiques tels que les triazoles et les morpholines sont efficaces pour lutter contre celles-ci, mais cela se justifie rarement au niveau économique. On recommande le recours à des cultivars résistants à la rouille. Parmi les autres maladies courantes de l’avoine, on citera la septoriose (Septoria avenae), le virus de la jaunisse nanisante de l’orge (BYDV, qui fait rougir les feuilles), la graisse bactérienne (Pseudomonas coronafaciens), le charbon nu (Ustilago avenae) et le charbon couvert (Ustilago hordei).
Parmi les principaux ravageurs, on peut citer les sauterelles, les noctuelles et les vers gris. Différentes espèces de pucerons sont des vecteurs du BYDV. Aux stades plus tardifs de la maturité, les oiseaux et les rats sont des ravageurs importants. Les charançons (Sitophilus granarius) et certains autres coléoptères s’attaquent au grain d’avoine stocké.

Récolte

En Afrique, l’avoine se récolte manuellement, à la faucille ou à la faux ; la récolte du fourrage se pratique d’habitude après l’épiaison, et la moisson de la céréale lorsque les grains sont au stade pâteux dur, généralement à la fin de la saison des pluies. On laisse la récolte au champ pour la faire sécher au soleil, avant de procéder au battage (pour le grain) ou à la mise en meule (pour le fourrage). Une moissonneuse-batteuse mécanisée peut être employée pour la moisson à grande échelle ou bien une faucheuse pour la récolte de fourrage. Lorsqu’on a besoin de paille d’avoine pour confectionner des toitures, on moissonne la panicule à la faucille pour récolter le grain, puis on coupe le chaume restant à la faux ou à la faucille au niveau du sol.

Rendements

Le rendement mondial moyen d’avoine-grain est d’environ 2 t/ha, la paille donnant environ 5,5 t/ha. Comme le produit du battage est le grain vêtu, les enveloppes (lemme et paléole) représentent généralement entre 25–35% du poids total du grain. En Ethiopie et au Kenya, le rendement moyen en grain est d’environ 1 t/ha. Lorsque l’avoine est récoltée pour le fourrage vert, le foin ou l’ensilage, son rendement en matière sèche est de 4–15 t/ha.

Traitement après récolte

Le grain d’avoine doit être séché jusqu’à un taux d’humidité de 12–14% avant son stockage, la température de stockage devant rester inférieure à 20°C. Dans les pays industrialisés, la transformation du grain d’avoine comprend souvent le nettoyage, le séchage (pour désactiver en partie les enzymes lipolytiques qui pourraient donner une flaveur rance), le décorticage, le concassage, l’étuvage (pour obtenir la désactivation complète des enzymes lipolytiques) et la production de flocons ou de farine. Le moyen le moins cher de conserver le fourrage d’avoine est d’en faire du foin. Dans les régions où il est difficile de produire du foin, l’avoine peut s’ensiler, soit seule soit mélangée à des légumineuses.

Ressources génétiques et sélection

De vastes collections de ressources génétiques d’Avena sativa sont détenues aux Etats-Unis (National Small Grains Germplasm Research Facility, USDA-ARS, Aberdeen, Idaho, 10 000 entrées), en Fédération de Russie (Institut Vavilov, St. Petersbourg, 8800 entrées), au Canada (Centre de recherche et de développement sur les sols et les grandes cultures de Sainte-Foy, à Québec, 7500 entrées) et au Kenya (National Genebank of Kenya, Crop Plant Genetic Resources Centre, KARI, à Kikuyu, 3700 entrées). Au total 656 entrées sont conservées à l’ICARDA (Syrie) et à l’ILRI (Ethiopie). Près de 835 entrées d’avoine (provenant principalement d’Europe, des Etats-Unis et d’Ethiopie) sont disponibles à l’EARO (Ethiopian Agricultural Research Organization) Holetta Research Centre d’Ethiopie. Au stockage, les graines d’avoine ont un comportement orthodoxe.

Sélection

Les principaux objectifs visés par l’amélioration génétique de l’avoine sont l’amélioration des rendements en grain et en fourrage. Il est également important de développer des cultivars résistants aux maladies d’origine fongique et virale, en particulier la rouille couronnée et la rouille noire. On trouve des sources de résistance à la rouille couronnée chez les espèces sauvages d’Avena, surtout chez Avena sterilis. Les techniques modernes de sélection ont permis d’obtenir des cultivars améliorés dotés de caractéristiques intéressantes, telles que la résistance aux maladies, un rendement élevé, des grains nus, un grain de grande taille et de couleur blanche, et des teneurs élevées en protéines et en huile. Des cartes de marqueurs moléculaires ont été dressées et un système de transformation génétique a été mis au point qui permet l’insertion de gènes étrangers dans l’avoine à l’aide du bombardement de particules. En Afrique tropicale, il existe des activités de sélection à petite échelle en Ethiopie et au Kenya, qui se concentrent surtout sur la résistance aux maladies et l’augmentation des rendements en fourrage et en grain. En Ethiopie et au Kenya, les paysans s’intéressent essentiellement aux cultivars à double fin.

Perspectives

En raison de sa tolérance à une fertilité du sol médiocre et au gel, de ses faibles besoins en intrants achetés à l’extérieur comme les engrais, ainsi que du fait qu’elle est à double fin (alimentation et fourrage), l’avoine offre de bonnes perspectives dans les hautes terres d’Afrique tropicale, particulièrement pour les paysans sans ressources. A l’échelle mondiale, l’avoine offre également un potentiel dans l’industrie pharmaceutique et en cosmétologie.

Références principales

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Afriref references

Sources de l’illustration

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Auteur(s)

•	G. Assefa Ethiopian Agricultural Research Organization, Holetta Research Center, P.O. Box 2003, Addis Ababa, Ethiopia

Editeurs

•	M. Brink PROTA Network Office Europe, Wageningen University, P.O. Box 341, 6700 AH Wageningen, Netherlands
•	G. Belay Ethiopian Agricultural Research Organization, Debre Zeit Center, P.O. Box 32, Debre Zeit, Ethiopia

Editeurs associés

•	J.M.J. de Wet Department of Crop Sciences, Urbana-Champaign, Turner Hall, 1102 South Goodwin Avenue, Urbana, IL 61801, United States
•	O.T. Edje Faculty of Agriculture, University of Swaziland, P.O. Luyengo, Luyengo, Swaziland
•	E. Westphal Ritzema Bosweg 13, 6706 BB Wageningen, Netherlands

Editeurs généraux

•	R.H.M.J. Lemmens PROTA Network Office Europe, Wageningen University, P.O. Box 341, 6700 AH Wageningen, Netherlands
•	L.P.A. Oyen PROTA Network Office Europe, Wageningen University, P.O. Box 341, 6700 AH Wageningen, Netherlands

Editeurs traduction française

•	M. Chauvet Bureau national de PROTA pour la France, Agropolis International, Avenue Agropolis, F-34394 Montpellier, Cedex 5, France
•	J.S. Siemonsma PROTA Network Office Europe, Wageningen University, P.O. Box 341, 6700 AH Wageningen, Netherlands

Editeur des photos

•	A. de Ruijter PROTA Network Office Europe, Wageningen University, P.O. Box 341, 6700 AH Wageningen, Netherlands

Additional references

Study abstract
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Citation in Wikipedia
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