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CHAP I : GENERALITE SUR LE HARICOT

I.1. ORIGINE, CLASSIFICATION ET DISTRIBUTION
I.1.1. Origine
Le terme haricot, en latin Phaseolus, est un genre de plantes de la famille des Fabaceae qui regroupe les espèces de haricot au sens strict, soit environ quatre-vingts espèces de plantes herbacées annuelles originaires d’Amérique centrale, dont quatre présentent un réel intérêt économique et agricole. La plus connue est le haricot commun Phaseolus vulgari (Anonyme, 1993).
I.1.2. Classification
Le genre Phaseolus, auquel appartient le haricot commun appartient à la famille des fabaceae, sous-famille des Faboideae (anciennement connu sous le nom de « Papilionacées » en référence à la forme caractéristique de la corolle florale), tribu des Phaseolus, sous-tribu des Phaseolinae.
Le genre Phaseolus et le genre Vigna qui lui est très proche, forment un groupe taxonomique compliqué, parfois appelé « complexe Phaseolus-Vigna ». Le nombre d’espèces initialement rattachées au genre Phaseolus s’élevait à environ 200. Un grand nombre d’entre-elles ont été reclassées dans le genre Vigna à la suite des travaux du botaniste anglais Bernard Verdcourt, qui a restreint le genre aux seules espèces d’origine américaine présentant un style étroitement spiralé et des grains de pollen sans couche réticulée. Selon certains auteurs, le genre compterait seulement 56 espèces (Anonyme, 2016).
I.1.3. Distribution
Toutes les espèces sauvages de Phaseolus sont originaires des régions tropicales d’Amérique centrale et d’Amérique du Sud, entre les latitudes extrêmes 37°N et 30°S. La quasi-totalité des espèces rencontrées ont été identifiées et ont connu une expansion mondiale et sont cultivées dans toutes les régions tempérées et chaudes de divers continents, principalement
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P. vulgaris. Toutefois P. acutifolices, plus adaptée aux climats semi-désertiques a une aire de diffusion restreinte au Mexique et au Sud-Ouest des Etats-Unis (Anonyme, 1993).
I.2. MORPHOLOGIE ET SYSTEMATIQUE
Les espèces du genre Phaseolus sont des plantes herbacées généralement annuelles, parfois bisannuelles ou vivaces pour certaines d’entre elles, dans des conditions de milieu favorables. Il s’agit de plantes lianescentes à croissance indéterminée. Les tiges volubiles peu ramifiées s’enroulent autour de leur support et peuvent atteindre quatre mètres de haut, le système racinaire pivotant caractérisé par de nombreuses ramifications latérales et adventices, le plus souvent localisées en superficie, la germination est épigée (les cotylédons émergent au-dessus du sol).
Les feuilles sont alternées, composées, imparipennées comprenant 3 à 5 folioles de forme ovalo-acuminée. Les deux premières feuilles (feuilles primordiales) sont toutefois différentes : entières et opposées ; les fleurs zygomorphes sont de type papilionacé. Elles sont disposées en grappes lâches. La couleur des pétales varie du blanc au pourpre et les teintes blanches, rose, violette ou pourpre sont spécifiques de chaque variété. La fécondation est généralement autogame (Anonyme, 2016).
Les fruits sont des gousses déhiscentes, de couleur variable, généralement verte, parfois jaune ou pourpre foncé. Elles contiennent 5 à 12 graines de taille et de couleur très variable selon les espèces et variétés.
Les Phaseolus, comme beaucoup d’espèces de légumineuses, se caractérisent aussi par leur capacité à utiliser l’azote de l’air grâce à une symbiose dans les nodules racinaires avec une bactérie fixatrice de l’azote. Toutes les espèces du genre sont diploïdes et ont 22 chromosomes (2n=22), à l’exception de quelques-unes qui ont subi une réduction aneuploïde à 20 chromosomes (Anonyme, 1993).
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I.3. IMPORTANCE DU HARICOT
ï‚· Importance alimentaire :
Le haricot commun est l’espèce la plus consommée dans le genre Phaseolus et parmi les « haricots » au sens large. Il constitue un aliment de base pour certaines populations des pays en développement, notamment en Amérique latine et en Afrique orientale. Comme tous les légumes secs, il est nourrissant, énergétique (riche en féculents mais pauvre en graisse) et constitue un ingrédient peu onéreux de nombreuses recettes traditionnelles. Il peut se conserver facilement et très longtemps sous forme de graines sèches, qui présentent toutefois l’inconvénient de nécessiter un trempage préalable et une cuisson longue pour être digestes (Anonyme, 2016).
Les graisses du haricot sont surtout considérées comme un complément nutritionnel indispensable pour les régions alimentaires à base de céréales ou de tubercules amylacés. Leur qualité nutritionnelle est cependant amoindrie à l’état cru.
Le haricot est l’un des légumes les plus consommés au monde. En volume, la production de haricot (y compris haricots verts) arrivé au dixième rang des légumineuses après la pomme de terre, le manioc, la tomate, le chou, l’oignon, l’igname, le concombre, la banane plantain et l’aubergine et la première des légumineuses consommées en légumes secs (hors soja) devant le pois, le pois à vache (niébé) et la fève.
En RDC, c’est un légume le plus consommé et vient après une plante à tubercule ou une céréale (mais, sorgho). Au Sud Kivu en effet, le haricot est la culture vivrière la plus pratiquée après le manioc et entre dans le régime alimentaire de toute la population indistinctement. Ses feuilles sont consommées comme légume au stade très tendre avec la rareté progressive des terres arabes dans les zones montagneuses, les variétés volubiles sont mieux indiquées (Anonyme, 2016).
Les haricots contiennent un certain nombre de composés antinutritionnels : les plus importants sont les phytates, saponines, lectines
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qui rendent leur digestion difficile et d’autres composés dont des oligosaccharides. Ces derniers et notamment le stuchyose, mal digérés dans l’intestin grêle sont décomposés par la flore bactérienne du gros intestin et sont la cause de flatulences associées à la consommation des haricots.
Les graines de haricots secs blancs contiennent notamment de la phaséolamine, qui est un inhibiteur de l’alpha-amylase, enzyme qui permet la transformation de l’amidon en sucre dans l’intestin. Cette protéine est efficace en tant que complément alimentaire destinée à lutter contre l’excès de poids.
Le tableau 1 montre la composition alimentaire des graines de haricots secs blancs.
Tableau1 : Composition alimentaire des graines de haricot sec blanc
Principaux composants
Valeur nutritionnelle moyenne pour 100g de graines
Glucides
34,7g
Sucres
20,30g
Fibres alimentaires
23,2g
Protéines
20,2g
Lipides
1,60g
Eau
10,3g
Fer
6,5g
Phosphore
414mg
Potassium
1337mg
Provitamine A
0,4mg
Source : Souci, FachmanKrant : la composition des aliments, tableau des valeurs nutritives ; 7è éditions 2008.
De par le tableau 1, on constate que le haricot est un légume riche en amidon (féculents) et en protéines, de ce fait joue un rôle très important dans l’alimentation humaine, en particulier dans certaines régions tropicales
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d’Afrique et d’Amérique latine. Il apporte des glucides, des fibres alimentaires ainsi que des sels minéraux et contient très peu de lipides.
Selon l’organisation des Nations Unies pour l’alimentation et l’agriculture (FAO), la consommation moyenne de haricot sec au niveau mondial en 2002 était estimée à 2,2 Kg par habitant et par an avec des fortes variations selon les continents : Amérique latine : 9,4 Kg ; Amérique du nord : 5,5Kg ; l’Afrique : 2,2Kg ; Asie : 1,3Kg ; Europe : 0,7Kg (FAO, 2004). Dans les Pays du tiers monde où les haricots sont un aliment de base, la consommation peut être élevée jusqu’à 55 Kg/an au Rwanda et 66 Kg/an dans l’Ouest du Kenya.
ï‚· Importance agronomique
Le haricot a une racine principale non dominante qui est très rapidement complétée de racines latérales. Les racines peuvent atteindre un mètre de profondeur si le sol s’y prête. Elles sont le siège du phénomène de « nodulation ». Les nodules étant des excroissances provoquées par l’infestation par des bactéries du genre Rhizobium. Ces bactéries vivent en symbiose avec la plante. Elles reçoivent par la sève des hydrates de carbone et fournissent de l’ammonium synthétisé à partir de l’azote atmosphérique. Les principales espèces nodulant le haricot sont : Rhizobium etli et Rhizobium phaseoli. Les conditions optimales pour le développement des nodosités ont une température de 25°C à 30°C et un pH de 6 à 7. La quantité d’azote fixée peut atteindre 200Kg à l’hectare (Anonyme, 2016).
En RDC, le haricot est une légumineuse plastique dont la productivité dépend en général de certaines conditions édapho-climatiques du milieu et du respect de certaines techniques culturales. Il faut cependant considérer l’altitude de 1000 à 2300m comme étant favorable surtout pour l’Est du pays ou la productivité est la plus importante. La productivité aux basses altitudes, notamment au Bas Congo se fait durant les périodes plus fraiches de la saison sèche dans les bas-fonds. Au Sud Kivu, c’est une culture qui est cultivée sur un sol meuble, riche et profond avec un pH d’au moins 5,5. Le pH du sol détermine la teneur en aluminium qui est un élément toxique aux
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plantes et à la disponibilité des éléments nutritifs essentiels. Quant à la pluviosité, une quantité de plus au moins 400m de pluies est exigée pour la croissance du haricot (Anonyme, 2016).
ï‚· Importance nutritionnelle et économique
Le haricot commun est une culture vivrière de base dans plusieurs pays d’Amérique latine et d’Afrique et de ce fait joue un rôle très important dans l’alimentation humaine et fournissent dans certaines régions plus de 45% des protéines consommées.
Les haricots sont un légume qui est commercialisé aussi bien en frai qu’en conserves. La production mondiale selon les statistiques publiées par la FAO, s’est élevée à 28,6 millions de tonnes dont 19,6 de haricots secs (68%), 6,4 de haricots frais (22%) et 2,6 de haricots verts (9%). En 2002 les chiffres étaient respectivement de 25,7 ; 18,3 ; 5,7 million de tonnes. Entre 1961 et 2006, la production totale de haricots a doublé passant de 14,4 à 28,6 millions de tonnes, progressant assez régulièrement au taux de 1,5% par an.
Ces chiffres ne sont pas exhaustifs car ils n’englobent pas la production des jardins familiaux et de certaines cultures vivrières pour l’autoconsommation, notamment, qui n’entrent pas dans les circuits commerciaux et sont inconnus des statistiques officielles. Il existe par ailleurs une certaine confusion, car dans certains pays sont considérées comme haricots également les graines mungo, haricot de vigna (niébé, haricot mungo, haricot asuki, …). Les chiffres concernant les haricots frais peuvent concerner soit les grains écossés telles sur les marchés (Anonyme, 2016).
Pour les haricots secs, la production mondiale a été estimée à 19,6 millions de tonnes en 2006 (FAO, 2006).la surface totale consacrée à cette production représentait un peu plus de 26 millions d’hectare pour un rendement moyen de 7,4 quintaux par hectare. Les quinze premiers pays représentent plus de 80% du total mondial. Les trois premiers : Brésil, Inde
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et Chine représentent 44% du total et les six premiers (les précédents plus Birmanie, Mexique et Etats-Unis) près des deux-tiers.
Le tableau 2 montre les principaux pays producteurs de haricot secs.
Tableau2 : principaux Pays producteurs de haricots secs en 2006
Pays
Surface cultivée (millions d'hectare)
Rendement (q/ha)
Production (millions de tonnes)
Brésil
4016,8
8,6
3436,5
Inde
8600
3,7
3174
Chine
1204
16,7
2006,5
Birmanie
1720
9,9
1700
Mexique
1708,3
8,1
1374,5
Etats-Unis
614,7
17,2
1056,9
Kenya
995,4
5,3
531,8
Ouganda
849
4,9
424
Canada
180
20,7
372,7
Indonésie
313,2
10,5
327,4
Argentine
235,1
13,7
322,8
Tanzanie
380
7,6
290
Rwanda
356 ,4
7,9
283,4
Corée du Sud
360
7,8
280
Burundi
240
9,2
220
Iran
111,3
19,4
216,1
Cameroun
230
8,7
200
Nicaragua
243
8,1
197,1
Source : FAO, 2006
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II.5. LA FIXATION BIOLOGIQUE DE L’AZOTE
II.5.1. Généralités
La fixation biologique d’azote ou la diazotrophie est un processus qui permet à un organisme de produire (indirectement) des substances protéiques à partir de l’azote gazeux présent dans l’atmosphère et l’environnement.
C’est un processus de réduction enzymatique de N2 (azote moléculaire) en azote ammoniacal ou ammoniaque (NH3). Cette forme d’azote combiné appelé intermédiaire-clé représente la fin de la réaction de fixation et le début de l’incorporation de l’azote fixé dans le squelette carboné (Lohar et al 2009). Dans le système biologique fixateur de N2, les conditions optimales de la catalyse biologique correspondent à une pression de 0,2 à 1,0 atm de N2 et une température de 30 à 35°C, alors que les conditions de la catalyse chimique sont très sévères : pression de 250 – 1000 atm de N2 et une température de 450°C.
La fixation de l’azote ambiant n’est réalisée que par certaines espèces de bactéries et d’algues cyanophycées. Toutefois de nombreuses plantes principalement de la famille des fabacées (légumineuses), la réalisent de façon indirecte, en symbiose avec des bactéries de leur rhizosphère, qui se localisent généralement dans des nodosités situées sur leurs racines.
Jusqu’à une date récente, on admettait que les champignons mychorrhiziens pouvaient fixer N2 étaient strictement limités aux procaryotes cela n’a jamais été montré chez les champignons filamenteux. La fixation de N2 mesurée par la réduction de l’acétylène (C2H2) en éthylène (C2H4 ou CH2=CH2) pour une racine mychorrhizée ne devrait pas être imputée aux champignons lui-même mais aux bactéries associées de la mychorrizosphère.
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Ces organismes procaryotes produisent une enzyme, la nitrogénase, qui permet de réaliser la synthèse de l’ammoniac par une réaction de réduction fortement endothermique :
N2 + 8H++ 16 ATP → 2 HH3 + H2
Dans des conditions du sol, à l’opposé des 450°C des procédés industriels qui requièrent aussi une pression moyenne de l’ordre de 400 atmosphères. L’ammoniac est ensuite transformé en acides aminés utilisables par les plantes (Anonyme, 2016).
II.5.2. Les bactéries fixatrices d’azote
Sur terre, il existe des bactéries libres qui vivent dans le sol et assurent la fixation de l’azote, soit seules, soit en symbiose avec d’autres bactéries (Foucher et Kondorosi, 2000) ; Ce sont principalement :
ï‚· les bactéries aérobies : Azotobacter, Azomonas
ï‚· les bactéries anaérobies : Clostridium, Citrobacter
D’autres bactéries vivent en symbiose avec des plantes :
ï‚· Rhizobium : légumineuses (fabacées)
ï‚· L’Actinomycètes Frankia : diverses espèces d’angiospermes, essentiellement arbres et arbustes.
II.5.3. Le cas des légumineuses
La symbiose légumineuse – Rhizobium est un processus indispensable à la plante pour acquérir l’azote sous forme réduite, mais aussi aux rhizobiums pour obtenir les nutriments nécessaires à leur développement (Foucher et Kondorosi, 2000 ; Limpens et Bisseling, 2003).
Les différentes espèces de bactéries Rhizobium qui sont capables d’infester les racines des légumineuses (famille des fabacées), sont spécifiques de certaines plantes-hôtes. Ainsi Rhizobium phaseoli infecte les haricots (sp).
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Les bactéries provoquent la formation des nodosités sur les racines en pénétrant par les poils racinaires et se transforment en « bactérioide » de plus grande taille. Les nodosités sont le siège d’une activité symbiotique dans laquelle le végétal fournit des matières nutritives à la bactérie, celle-ci capte l’azote de l’air et le donne à son hôte (Rasanem, 2002). Grâce à cette symbiose, une importante économie d’engrais azotés peut-être réalisée.
Cette activité peut produire annuellement jusqu’à 300Kg d’azote à l’hectare, qui se retrouve en partie dans les récoltes exportées (protéines des graines et fourrages) et en partie dans le sol utilisable par les cultures suivantes.
Au niveau mondial on estime à 100 millions de tonnes par an la masse d’azote ainsi fixé, soit le même ordre de grandeur de la production d’azote de l’industrie chimique.
II.6 BESOINS DU HARICOT
II.6.1 L’AZOTE
L’azote est l’élément le plus important pour la vie de la plante. Extrait de l’air (ou il se trouve sous forme gazeuse) par quelques plantes ou du sol (s’y trouve sous forme minérale) ou de l’humus (s’y trouve sous forme organique), il en est le moteur et sert à construire toutes les parties vertes qui assurent la croissance et la vie (IFDC ,2010).
L’azote étant le constituant essentiel des protéines, il intervient dans les principaux processus de développement de la plante et donc dans la détermination du rendement. Il favorise la croissance végétative, accentue la coloration verte, augmente la densité foliaire des couverts végétaux. C’est donc un élément clé de la production agricole car la concentration des formes d’azote assimilable dans le sol (ammonium, nitrate, composés organiques) est souvent limitant pour la croissance des plantes (Anonyme, 1993).
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Son apport sous forme de nitrate dans le sol, source principale pour les plantes, est réalisé par oxydation de l’ammonium en nitrite puis nitrate par les bactéries chimiotrophes (Nitrosomonas et Nitrobacter) selon un processus nommé nitrification, favorisé par une température élevée et un sol bien aéré (processus aérobie). La dénitrification qui appauvrit les sols en nitrate est réalisée par d’autres bactéries (Pseudomonas Triobacillus) en conditions anaérobies.
Le manque en azote pour les plantes se manifeste par une nécrose. Les feuilles inferieures deviennent vert clair puis jaunes avec une chrorose uniforme. Les jeunes feuilles peuvent être plus claires que la normale, le développement de la plante est ralenti (Allen et al, 1996).
II.6.2. LE PHOSPHORE
Le phosphore intervient dans le transport d’énergie dont la plante a besoin, dans la transmission des caractères héréditaires, la photosynthèse, la dégradation des glucides et dans le mécanisme de la maturation et influence donc directement la teneur en matière sèche (IFDC, 2010). C’est un élément essentiel pour la floraison, la nouaison, la préciosité, le grossement des fruits et la maturation des graines. Il accroit la résistance au froid, aux maladies et aux stress hydriques.
Le phosphore améliore en particulier la fixation symbiotique de l’azote et beaucoup de travaux indiquent que l’efficacité du phosphore sur la fixation de l’azote réside dans sa capacité à augmenter la nodulation et l’activité de la symbiose (Olofintoye, 1986). Le rôle de phosphore pourrait être direct sur la réaction de la fixation on indirect en favorisant le métabolisme de la plante, donc la production de substrat énergétique utilisable par la nodosité.
La carence en phosphore est manifeste par le fait que les jeunes feuilles sont petites et de couleur vert foncé, les feuilles plus âgées vieillissent prématurément. Les plantes présentent des entre noeuds courts et des ramifications réduites (Allen et al, 1996).
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II.6.3. LE POTASSIUM
Le potassium joue un rôle primordial dans l’absorption dans cation, dans l’accumulation des hydrates de protéines, le maintien de la turgescence de la cellule et la régulation de l’économie en eau de la plante (IFDC, 2010). C’est aussi un élément de résistance des plantes au gel, à la sécheresse, aux maladies, au stress, à la salinité, à la verse et au froid (Allen et al 1996)

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