Canne à sucre : amélioration variétale et agroécologie avec eRcane

Le Cirad et eRcane travaillent main dans la main depuis de nombreuses années avec les producteurs de canne à sucre à travers le monde. En signant ce nouvel accord-cadre, ces partenaires et piliers de l’expertise française en canne à sucre ont défini leurs priorités communes et réaffirmé l’intérêt des services de quarantaine Visacane du Cirad.

Quatre chantiers prioritaires sont ainsi définis :

• Poursuivre la recherche variétale afin de créer des variétés de canne adaptées aux conditions agro climatiques contrastées de l’île ;
• Développer les techniques agroécologiques dans le but de réduire l’utilisation d’intrants chimiques par des pratiques agricoles innovantes ;
• Contribuer à l’agriculture numérique avec des outils d’aide à la décision et bases de données, pour mieux connaître et maîtriser les parcelles de canne à sucre ;
• Soutenir le réseau d’innovation et de transfert agricole Rita Canne, dans le cadre d’une démarche participative.

Innovation agroécologique

eRcane - mis en place par les deux sociétés sucrières de La Réunion : Sucrerie de Bois-Rouge et Sucrerie du Gol - hybride et sélectionne des variétés de canne à sucre adaptées à des milieux pédoclimatiques divers. L’entreprise propose principalement une douzaine de variétés R réputées pour leur excellente capacité d’adaptation et leur vigueur. Pour distribuer ses variétés dans le monde entier, elle utilise systématiquement les installations de Visacane (la quarantaine de canne à sucre du Cirad) qui garantit la fourniture de boutures possédant les qualités sanitaires requises.

Les deux établissements se sont engagés conjointement à promouvoir une agriculture durable et responsable en tenant compte des impacts environnementaux et sanitaires. Ils ont ainsi défini trois grands piliers sur lesquels se basent leurs pratiques agroécologiques : réduire l’utilisation de produits chimiques ; augmenter la fertilité des sols et augmenter la biodiversité.

Le Cirad et eRcane étudient des approches de désherbage plus durables et responsables. La réduction des intrants chimiques couplée avec des pratiques agricoles innovantes comme la réduction du travail du sol et une gestion du paillis réalisé à partir de canne pour le contrôle des mauvaises herbes est l’une des premières étapes pour une gestion agroécologique des exploitations. Une approche innovante basée sur l'intelligence artificielle et le développement de stratégies de contrôle a été développée. Elle permet d'identifier les mauvaises herbes et de prédire leur présence ainsi que leur abondance dans les parcelles de canne à sucre.  D’autres pratiques de désherbage mécanique sont testées pour lutter contre la croissance des adventices. Les plantes de service (ou plantes de couverture) permettent aussi de réduire significativement les traitements d’herbicides.

La question des ravageurs de la canne à sucre fait également partie des axes prioritaires identifiés. Basée sur la connaissance des processus écologiques, l’utilisation de plantes pièges permet par exemple de réduire les dégâts causés par les infestations de foreurs qui sont sensibles à un certain niveau d’azote et de silice contenus dans la plante. 

L’augmentation de la biodiversité découle naturellement de la mise en place de ces pratiques agroécologiques.

Amélioration variétale

L’amélioration de la canne à sucre passe également par son génome. Or les méthodes de séquençage classiques s’étaient révélées infructueuses du fait de sa complexité. En 2018, une équipe coordonnée par le Cirad a réussi à produire le premier assemblage de séquences du génome de la canne à sucre grâce à une nouvelle stratégie de séquençage originale s’inspirant du séquençage du sorgho. Des outils moléculaires ont été développés par la suite pour démêler la génétique complexe et l’origine de la canne à sucre, ainsi que permettre d’initier des stratégies de sélection et d’amélioration sur la base de marqueurs moléculaires. Un génome de référence de la canne à sucre a été assemblé à partir du cultivar bien connu R570, un hybride créé par eRcane sur l’île de La Réunion.

Cette séquence de référence est un tremplin inestimable vers le développement de la sélection moléculaire permettant d’accélérer le progrès génétique. Grâce à la sélection génomique, des modèles de prédiction statistiques des performances agronomiques sont développés. La compréhension du génome et de la diversité des ressources génétiques permettent l’orientation de leur utilisation pour la création variétale.

Télédétection et aide à la décision

Le Cirad travaille sur l’utilisation de la télédétection pour cartographier l’occupation des sols et suivre la récolte de canne à sucre. Ces méthodes de traitement d’images libres de satellites permettent d’observer les fortes variabilités intra parcellaires ; la taille des parcelles, la présence de jachères, de cultures associées, d’agro-forêt, etc.

Les experts Cirad spécialisés en analyse de l’information spatiale ont développé Mash (Mapping Sugarcane Harvest), une application web de cartographie de la progression des récoltes de canne à sucre par télédétection optique et radar. Mash permet aux industriels et aux producteurs de canne à sucre de suivre en temps réel la progression de la récolte pour mieux s’adapter. Cette innovation est actuellement déployée sur l’île de la Réunion, mais également en développement en Thaïlande et en Afrique du Sud.

D’autres outils d’évaluation des systèmes et d’aide à la décision ont été développés et sont disponibles en accès libre :

• SERDAF : Le système expert d'appui à la fertilisation à La Réunion produit une évaluation de l'état nutritionnel des sols ciblés, sur la base de l'analyse du sol, de la géolocalisation des parcelles cultivées et du rendement des cultures en prenant en compte le mode de récolte, le statut d'irrigation de la parcelle. Il produit des recommandations concernant l'apport de matière organique et le dosage d'engrais ;
• OTECAS  est un outil technique et économique axé sur la canne à sucre pour aider les expérimentateurs, chercheurs et techniciens de La Réunion. Il compare deux itinéraires techniques, dont l'un, avec une réduction des traitements d’herbicides, apport de matière organique, changements variétaux, optimisation de l'irrigation, etc. L'outil génère des résultats économiques tangibles (produits, main d'œuvre, marges brutes, etc.) ;
• WIKTROP  vise à développer un réseau de parties prenantes pour partager les connaissances scientifiques et techniques existantes sur les adventices et la lutte contre les adventices dans les systèmes de culture tropicaux et méditerranéens ;
• PLANT’ASSO  est une application mobile qui compile des données sur l'utilisation des plantes de service. Des fiches techniques destinées aux producteurs soulignent les avantages et les inconvénients des associations de plantes, les contre indications et les conseils sur l'implantation et la gestion des plantes de service.

Le Cirad et eRcane collaborent aujourd’hui sur d’autres projets comme la modélisation de la variabilité de l’écart de rendement de la canne à sucre pour aider à comprendre et à prévoir les effets du climat (déficit en eau, cyclones, etc.), du sol et de la gestion sur la croissance et les rendements des cultures de canne à sucre. Ces études permettront de mieux comprendre et de quantifier la variabilité spatiale et temporelle des écarts de rendement de la canne à sucre.