La pollinisation des cucurbitacées

Agdex :	256/26
Date de publication :	03/91
Commande no.	91-025
Dernière révision :	03/91
Situation :	aucune
Rédacteur :	Jody Bodnar - MAAO

Table des matières

1. Introduction
2. Floraison des cucurbitacées
3. Introduction des abeilles
4. Nombre de colonies
5. Disposition des colonies
6. Exigences de la pollinisation
7. Danger des produits antiparasitaires pour les abeilles
8. Pollinisation

Introduction

La réussite économique dans la culture des cucurbitacées tels le concombre, le melon brodé, le melon d'eau, la citrouille, les courges et les gourdes repose sur d'abondantes récoltes de fruits de qualité. Pour ces cultures, les rendements dépendent surtout de l'efficacité de la pollinisation.

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A) Floraison des cucurbitacées

De façon générale, les cucurbitacées donnent des fleurs mâles et des fleurs femelles à différents endroits de la plante. Les fleurs mâles (staminées) n'ont que des organes reproducteurs mâles et produisent le pollen, alors que les fleurs femelles (pistillées) se transforment en fruits. Lorsque les plantes portent des fleurs staminées et des fleurs pistillées distinctes, elles sont dites monoïques. Cependant, lorsqu'elles portent des fleurs bisexuées, appelées aussi parfaites (chacune se compose d'organes mâles et d'organes femelles), on qualifie ces plantes et leurs fleurs d'hermaphrodites. La plupart des cultivars de melons sont dits andromonoïques car ils portent d'abord des fleurs staminées et ensuite des fleurs bisexuées sur la même plante.

En règle générale, les fleurs de cucurbitacées ne restent ouvertes qu'une seule journée. D'une part, les fleurs mâles apparaissent les premières, produisent du pollen et tombent. D'autre part, les fleurs femelles non pollinisées avortent et tombent. Par ailleurs, la formation des fruits inhibe temporairement le développement d'autres fleurs fructifères sur le même rameau et parfois sur la même plante. La chute de nombreuses fleurs mâles et fleurs femelles n'annonce pas nécessairement une récolte médiocre. Pour évaluer les rendements, il faut compter les fruits en développement et non pas la quantité de fleurs.

1) Melon d'eau et concombre — En général, le melon d'eau et le concombre sont monoïques. Toutefois, le concombre de serre de type européen et dépourvu de graines est parthénocarpique : son fruit se développe sans que la pollinisation ait lieu (c.-à-d. sans transfert de pollen de la fleur mâle à la fleur femelle). De la même façon, les melons d'eau triploïdes ou sans graines n'ont pas besoin d'être pollinisées.

Les concombres produisent généralement des bouquets de cinq fleurs staminées au niveau de leurs noeuds foliaires; chaque fleur se trouve au bout d'un mince pédoncule (queue). Habituellement, chaque fleur pistillée est portée séparément par un pédoncule robuste, lequel se rattache à un noeud de la tige principale ou d'un des rameaux principaux. Comme pour les autres cucurbitacées, la fleur pistillée se reconnaît facilement au gros ovaire qu'on retrouve à sa base (figure 1). Les fleurs staminées du melon d'eau naissent une à une aux aisselles des feuilles et les fleurs pistillées se forment à intervalles de sept noeuds.

Figure 1. Fleur femelle (à gauche) et fleur mâle (à droite) d'une courge de Hubbard. Noter l'ovaire à la base de la fleur femelle.

La proportion de fleurs staminées et de fleurs pistillées dépend de la croissance de la plante, de sa vigueur et des conditions du milieu. Les fleurs staminées apparaissent quelque 10 jours avant les fleurs pistillées, et elles sont généralement dix fois plus nombreuses que ces dernières. On a cependant déjà signalé des ratios aussi élevés que 100:1. Par ailleurs, ces ratios peuvent varier selon la saison de croissance.

Dans le but d'améliorer les rendements des cultures de concombres, on a créé des lignées femelles (gynoïques), dépourvues de fleurs mâles, qui ne produiraient aucun fruit si elles étaient plantées seules. Ces cultivars gynoïques sont pollinisés et rendus productifs par l'ajout de 5 à 15 % de cultivars monoïques habituels à la planche de semis.

2) Courges (potiron, citrouille et autres courges) — Les courges, qu'elles soient buissonnantes ou coureuses (rampantes), portent d'abord des fleurs staminées, placées une à une à l'aisselle des feuilles, près de la base de la plante. Les fleurs femelles, entre lesquelles s'intercalent des fleurs mâles, occupent chacune un endroit différent le long de la tige principale et des rameaux latéraux. Cependant, le nombre de fleurs femelles augmente de la base vers le sommet de la tige principale.

3) Melon brodé — Le melon brodé et les espèces apparentées, comme les melons d'hiver (p. ex. : Casaba, Crenshaw, Honey Dew et Persian), produisent des fleurs mâles et des fleurs bisexuées (fructifères) sur le même pied. Le développement de la fleur des melons diffère considérablement de celui des autres cucurbitacées. Les cultivars les plus populaires produisent d'abondantes inflorescences mâles (en bouquets de trois à cinq fleurs) sur toute la plante, alors que les fleurs hermaphrodites, et donc leurs fruits, occupent chacune un endroit distinct et ne se trouvent que sur les courts rameaux latéraux, aux premiers et aux deuxièmes noeuds. Bien que les fleurs parfaites des melons aient à la fois les organes mâles et les organes femelles, elles s'autofécondent difficilement sans l'aide des abeilles. Sans pour autant nier l'autofertilité de ces fleurs, il faut bien comprendre qu'elles sont incapables de réaliser l'autopollinisation.

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B) Introduction des abeilles

Les abeilles doivent être introduites au bon moment et en nombre suffisant pour qu'on évite les pertes dues aux fleurs non pollinisées. On ne peut se fier aux populations indigènes d'abeilles pour obtenir une bonne pollinisation et des rendements maximaux. Une pollinisation assurée uniquement par les abeilles sauvages serait hasardeuse. Il faut introduire les colonies d'abeilles à l'intérieur ou en bordure du champ dès le début de la floraison. De cette façon, on s'assure d'une pollinisation et d'une nouaison (mise à fruit) adéquates dès la sortie des fleurs femelles, avant qu'elles n'avortent à cause d'un transfert de pollen insuffisant.

Une pollinisation précoce, suivie d'une bonne mise à fruit, avancera la date de récolte et garantira de meilleurs prix, particulièrement pour les melons primeurs. Par ailleurs, les melons produits par les fleurs reliées à la base de la plante seront plus sucrés, plus gros et de calibre uniforme, et permettront de réduire du tiers le nombre de cueillettes.

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C) Nombre de colonies

Le nombre de colonies d'abeilles requis pour une pollinisation adéquate dépend en partie de l'attrait des abeilles pour les cultures environnantes et les mauvaises herbes en fleurs. Les fleurs de cucurbitacées sont habituellement une bonne source de nectar concentré. Toutefois, étant donné le nombre peu élevé de fleurs par hectare, la récolte de nectar est souvent moindre et les abeilles peuvent être tentées de chercher des sources plus productives. À titre d'exemple, un champ de melons produit seulement 1 % environ du nectar élaboré par un champ de luzerne de même superficie.

Pour une pollinisation adéquate, on suggère une abeille par 100 fleurs. De plus, il faut habituellement que chaque fleur soit visitée au moins dix à douze fois, si l'on présume que les abeilles transportent des grains de pollen viables.

Dans toute culture de cucurbitacées, il faut au moins une colonie de 30 000 à 50 000 abeilles par acre ou trois fortes colonies par hectare. Pour loger un tel nombre d'abeilles, les ruches doivent comprendre au moins deux caisses ou chambres à couvain, soit six à douze cadres remplis de couvain, à tous les stades de croissance.

En augmentant le nombre de ruches à sept ou huit par hectare, on réduit d'une semaine ou plus l'intervalle entre la floraison et la nouaison. Par conséquent, la nouaison et le développement de la culture deviennent plus uniformes, la récolte a lieu au moins une semaine plus tôt et sa durée s'en trouve écourtée. En outre, la récolte globale augmente et le nombre de cueillettes nécessaires peut diminuer du tiers.

Pour vérifier si le nombre d'abeilles est suffisant dans un champ de cucurbitacées, il suffit d'y faire une promenade au cours d'une journée ensoleillée; on devrait compter de 30 à 40 abeilles dans un rayon de 5 m ou déceler un bourdonnement très évident. Lorsqu'aucun de ces indices n'est relevé, il faut sans doute ajouter des colonies d'abeilles.

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D) Disposition des colonies

Les abeilles de colonies bien réparties en bordure d'un champ butinent deux fois plus sur les fleurs que celles d'un seul rucher placé à une extrémité. Cependant, des colonies réparties dans le champ effectuent deux fois plus de visites aux fleurs que le même nombre de colonies placées en bordure. Idéalement, on devrait ombrager les ruches par temps très chaud; s'il n'y a aucun arbre dans le champ, il faut avoir recours à des moyens artificiels. En outre, durant les périodes chaudes et sèches, il est préférable d'abreuver les abeilles. Un grillage ou des bâtonnets disposés dans le contenant d'eau empêcheront les abeilles de se noyer.

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E) Exigences de la pollinisation

Les concombres destinés à la récolte manuelle et les courges buissonnantes (p. ex. les courgettes) requièrent la présence des abeilles depuis le début de la floraison jusqu'à trois à quatre jours avant la dernière récolte. Dans les peuplements denses de concombres, où toute la récolte est faite en une seule fois, à la machine, les abeilles parviennent à réaliser une pollinisation adéquate en cinq à sept jours seulement, pourvu que les conditions météorologiques soient favorables au vol des abeilles. Dans le cas des autres cucurbitacées cultivées, les abeilles doivent demeurer en place jusqu'à ce que la floraison diminue ou que la mise à fruit soit suffisante. En général, une telle période dure de deux à quatre semaines.

Les conditions idéales pour le vol des abeilles sont les suivantes : une température supérieure à 21 °C (70 °F), une humidité relative inférieure à 75 %, une vitesse du vent ne dépassant pas 25 km/h (15 mi/h) et un ciel dégagé.

La période la plus propice à la pollinisation, en particulier dans le cas des concombres, se situe entre 10 h et 15 h. Les abeilles semblent n'avoir aucune préférence pour les fleurs mâles ou les fleurs femelles, puisque les deux sécrètent du nectar. Cependant, étant donné la courte durée de vie des fleurs des cucurbitacées et puisque, de façon idéale, le stigmate de la fleur femelle doit recevoir entre plusieurs centaines et un millier de grains de pollen, on doit s'assurer que le nombre d'abeilles soit suffisant. Les fleurs pistillées doivent chacune être butinées au moins dix à douze fois pour que la mise à fruit soit satisfaisante. En outre, plus le transfert de pollen est abondant, plus le nombre de graines produites s'élève et plus le calibre des fruits augmente.

Chez les melons, on note une corrélation étroite entre le nombre de graines et le calibre du fruit: plus ce nombre est élevé, plus le fruit est gros. De plus, l'augmentation du nombre de visites par les abeilles est liée à une augmentation du nombre de graines. Les melons contenant moins de 400 graines sont généralement si petits qu'ils sont rejetés. Pour que chaque graine se forme, il faut qu'au moins un grain de pollen viable soit déposé sur le stigmate par une abeille et que la fécondation subséquente d'un ovule se produise.

Tableau 1. Codes de croisement et cultivars ou types communs des genres Cucurbita, Cucumis et Citrullus (citrouilles, potirons, courges, gourdes, concombres, melons brodés, melons d'eau et autres melons)*

* Adapté de: Current Information Series 723 (Moscow, université de l'Idaho, Cooperative Extension Service, 1984).

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F) Danger des produits antiparasitaires pour les abeilles

Pour réduire au minimum l'empoisonnement des abeilles, on ne doit apporter les colonies au champ qu'au moment où elles sont requises. Dès le début de la mise à fruit, on doit les en retirer, soit habituellement au bout de trois à quatre semaines. Par ailleurs, aussi longtemps que les colonies sont au champ, les traitements avec des produits antiparasitaires toxiques doivent se limiter aux périodes où l'activité des abeilles est minimale, soit tard en soirée, pendant la nuit ou par temps frais. Pendant le butinage des abeilles, on peut traiter avec des produits antiparasitaires qui leur sont inoffensifs. Les produits qui sont utilisés en pulvérisation sont préférables aux poudres, celles-ci risquant d'être transportées à la ruche et données aux jeunes abeilles.

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G) Pollinisation

La pollinisation est le transfert du pollen depuis l'anthère jusqu'au stigmate. On appelle autopollinisation le transfert du pollen dans une même fleur ou entre des fleurs situées sur une même plante ou sur un de ses clones; le transfert du pollen provenant d’une plante distincte est appelé pollinisation croisée. L'autopollinisation se fait habituellement par gravité ou par contact de l'anthère avec la surface collante du stigmate. Quant à la pollinisation croisée, le vent et les insectes sont les principaux agents pollinisateurs. La plupart des plantes sont fécondées naturellement par autopollinisation et par pollinisation croisée; l'importance relative de chaque procédé varie selon les caractéristiques structurales et fonctionnelles des fleurs et selon leur incompatibilité génétique. Les plantes sont dites autogames quand le taux de pollinisation croisée est inférieur à environ 4 % et, allogames lorsque la pollinisation croisée prédomine. Presque toutes les cucurbitacées sont allogames.

Il peut être utile de savoir quelles cucurbitacées risquent de se croiser entre elles, si l'on veut par exemple s'assurer que les graines conservées donneront des plantes conformes à un type particulier l'année suivante. Ainsi, bien qu'il y ait des différences visuelles bien distinctes entre les citrouilles, les potirons et les courges, ces différences importent peu en ce qui concerne la pollinisation croisée.

Parmi les cucurbitacées cultivées, seuls les potirons, les citrouilles et les autres courges appartiennent au genre Cucurbita. Cependant, la pollinisation croisée dépend des espèces de ce genre (tableau 1). Le melon d'eau (Citrullus vulgaris) et sa variété dite « melon à confire » (Citrullus vulgaris var. citroides) appartiennent tous deux au genre Citrullus et peuvent donc se polliniser l'un l'autre. Les melons brodés et les melons d'hiver peuvent se croiser, puisqu'ils appartiennent au même genre (Cucumis) et aussi à la même espèce (melo). Puisqu'il est classé dans le genre distinct Cucumis, le concombre est incapable de polliniser le potiron, la citrouille, la courge et le melon d'eau. De plus, le concombre ne se croise pas avec les melons du même genre, car il appartient à une espèce différente appelée sativus.

On classe aussi les membres du genre Cucurbita en fonction de la pollinisation croisée. En gros, courges d'été et d'hiver, citrouilles, potirons et courges décoratives appartiennent à l'une des quatre espèces C. pepo, C. moschata, C. mixta et C. maxima.

On trouvera au tableau 1 des exemples de cultivars de chacune de ces espèces. Les espèces du genre Cucurbita y sont réparties dans les quatre groupes suivants :

1. Courges d'été

Presque toutes les courges d'été appartiennent à C. pepo, et le fruit est utilisé principalement alors qu'il n'est pas tout à fait mûr et que sa peau est encore tendre. En général, on divise les courges d'été en 3 types principaux, selon leur forme :

1. les courges à cou tors (Crooknecks)
2. les pâtissons (Patty Pan ou Bush Scallop)
3. les courgettes (Zucchini)

En dernier lieu, les types courgettes et à cou tors se divisent chacun en deux sous-types : les « vertes allongées » et les « jaunes allongées ».

2. Courges d'hiver

Les fruits de ce groupe sont utilisés principalement lorsqu'ils sont mûrs et que leur écorce est durcie. Ils conviennent à l'entreposage et se prêtent bien à la cuisson. Leur chair est généralement plus fine et plus douce que celle des citrouilles et des potirons.

3. Citrouilles et potirons

Ce groupe comprend les variétés à fruits de couleur jaune à orangé qu'on appelle citrouilles (principalement de l'espèce Cucurbita pepo) et potirons (Cucurbita maxima, dont les fruits sont plutôt aplatis et plus gros). Bien que du point de vue botanique les citrouilles et les potirons s'apparentent aux courges d'hiver, on les classe dans un groupe à part en raison de leur aspect extérieur distinctif. Leurs fruits sont également consommés à maturité. La chair de ces fruits étant de texture grossière et de saveur prononcée, ils sont rarement apprêtés comme des légumes.

4. Courges « ustensiles », courges décoratives et gourdes

Les gourdes proprement dites proviennent surtout des genres Lagenaria et Luffa de la famille des cucurbitacées. Elles sont cultivées comme plantes ornementales et leurs fruits servent d'objets décoratifs ou d'ustensiles.

Parmi les espèces du genre Lagenaria, on trouve les variétés « Birdhouse », « Trumpet Gourd » (gourde siphon) ou « Calabash » (calebasse), qui requièrent généralement une saison de croissance plus longue que celle de l'Ontario. Les gourdes ne sont pas bien adaptées aux régions froides, sauf les courges de l'espèce Cucurbita pepo (coloquinelles).

Les gourdes du genre Luffa ne se croisent pas avec les autres gourdes et courges. Les Luffa sont aussi connues sous les noms de courge-torchon, papengaye, pétole et éponge végétale.

Dans la famille des cucurbitacées, les plantes de la même espèce se croisent entre elles. Cependant, dans une certaine mesure la pollinisation croisée peut aussi se produire entre quelques espèces
(figure 2).

Figure 2. Possibilités de croisement entre les groupes de différents codes (tableau 1).

Un x indique que les différentes variétés du groupe se croisent facilement; il faut alors un espacement minimum de 1,6 km (1 mi), préférablement de 2,4 à 3,2 km (1,5 à 2 mi) entre les champs de ces cultures. La ligne brisée diagonale signifie que des croisements entre les deux groupes ont été signalés, mais que leur effet est négligeable en ce qui concerne la contamination des graines de semences; dans ces cas un espacement de 0,4 km (0,25 mi) suffit. Le tableau a été élaboré à partir des données de Whitaker, Thomas W., et Glen N. Davis, et est extrait de The Cucurbits (London et New York: Leonard Hill, Interscience Publishers, 1962).

Nous remercions le Secrétariat d'État pour sa contribution financière à la réalisation de la présente fiche technique.

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