Coton

Le cotonnier est un arbuste de la famille des Malvacées qui pousse sur tous les continents. Il en existe de nombreuses variétés adaptées tous les climats et à de multiples modes de culture. On le cultive pour ses fruits appelés « capsules », qui une fois mûres s’ouvrent et laissent apparaître une petite boule de fibres blanches portée par les graines, le coton. Après la récolte, on sépare les fibres des graines. La fibre devient fil puis étoffe. La graine fournit de l’huile et du tourteau.

Le cotonnier, l'or blanc des Amériques

Le cotonnier, Gossypium, est un arbuste de la famille des Malvacées dans laquelle on trouve aussi les roses trémières, les mauves, les hibiscus, le gombo et le cacaoyer. Il existe 50 espèces de cotonniers, dont quatre ont été domestiquées par l’homme pour les fibres portées par leurs graines. Aujourd’hui, deux espèces originaires d’Amérique produisent l’essentiel du coton dans le monde : Gossypium hirsutum, qui vient du Mexique, fournit 90 % de la production mondiale et Gossypium barbadense, qui vient des îles Barbade, donne les plus belles fibres et assure 5 % de la production. Les deux autres espèces domestiquées sont originaires de l’Ancien Monde : Gossypium herbaceum, originaire du sud de l’Afrique, et Gossypium arboreum, originaire d’Inde, représentent 5 % de la production mondiale. Leurs fibres, moins longues et plus épaisses, sont le plus souvent valorisées par l’artisanat local.

Le cotonnier a la faculté de fleurir tout en grandissant : on dit que son cycle est à croissance continue. Cela signifie que sur un même plant, on peut trouver à la fois des boutons, des fleurs et des fruits, appelés « capsules », qui contiennent les graines. Les capsules s’ouvrent et laissent apparaître les fibres, qui forment une petite boule blanche.

La fibre, une cellule vivante
Capsule de cotonnier avec des fibres colorées, Bénin. (© P. Marnotte/Cirad)

La fibre de coton est une cellule vivante avec ses parois externes et son cytoplasme interne. Ses parois sont formées de l’empilement de plusieurs couches de fibres microscopiques, les microfibrilles de cellulose.

Avant l’ouverture de la capsule, les fibres sèchent et meurent : l’intérieur du tube se vide et les parois s’aplatissent et se torsadent. A l’état brut, la fibre est une enveloppe cellulosique presque pure recouverte d’une fine couche de cire qui la rend imperméable à l’eau (on dit qu’elle est hydrophobe). Au microscope, la fibre récoltée ressemble à un fin et long tire-bouchon.

La fibre de coton est naturellement blanche ou colorée. Il existe des cotonniers dont les fibres sont de couleur marron, kaki, ocre, vert grisé… Les fibres de coton colorées étaient couramment utilisées par les Indiens d’Amérique. Dans les pays industrialisés, le développement des teintures chimiques a fait privilégier les fibres blanches.

Le cotonnier est cultivé sur tous les continents

Si le cotonnier est présent sur tous les continents, c’est parce qu’il existe de nombreuses variétés adaptées à la diversité des climats, mais aussi parce qu’on peut le cultiver de multiples façons. Grâce à l’irrigation, le cotonnier peut pousser dans les déserts, comme en Arizona et en Ouzbékistan. Le cotonnier demande de la chaleur, de 25 °C à 35 °C pendant 150 jours, beaucoup de soleil et de l’eau surtout pendant la floraison.

Dans la plupart des pays d’Afrique, la culture est pluviale, c’est-à-dire qu’elle ne bénéficie que de l’eau de pluie, et généralement peu intensive, mais elle demande une main-d’œuvre importante. Les opérations culturales y sont effectuées à la main ou avec l’aide d’animaux de trait et la récolte est toujours manuelle.

Dans les grands pays producteurs, la culture est généralement irriguée, et entièrement mécanisée. Elle nécessite donc peu de main-d’œuvre et reçoit beaucoup de pesticides et d’engrais.

A l’échelle mondiale, l’irrigation concerne 55 % des surfaces cotonnières qui fournissent les trois quarts de la récolte mondiale : 30 % des surfaces cotonnières sont irriguées en Inde, 43 % aux Etats-Unis, 75 % en Chine.

Du semis à la récolte

Le cotonnier est semé en rangs. En culture non motorisée, le paysan creuse de petits trous (les poquets) où il dépose les graines. Quand la graine germe, une plantule apparaît, c’est la levée. Pendant quelques jours, la plantule arrête de grandir pour laisser les racines s’installer et assurer l’alimentation en eau. Au bout d’un mois, le cotonnier a quatre feuilles bien étalées et mesure 15 centimètres de haut : le paysan garde alors les deux plus beaux pieds de chaque poquet. On dit qu’il « démarie » les poquets.

Environ cinquante jours après la germination, les premières fleurs se transforment en fruits, ou capsules. Les capsules mûrissent puis s’ouvrent de façon échelonnée pour laisser apparaître les fibres. Les capsules contiennent une trentaine de graines. Chaque graine est entourée de poils très fins, les fibres de coton. C’est pourquoi à la récolte, on parle de « coton graine ». Il est constitué en moyenne de 55 % de graines, 40 % de fibres et 5 % de déchets. Entre le semis et la récolte, il se passe 140 à 230 jours selon les variétés de cotonniers.

La récolte du coton

La récolte manuelle nécessite une main-d’œuvre abondante. En Afrique de l’Ouest et du Centre, par exemple, c’est toute la famille qui participe à la cueillette du coton graine, car il y a surtout de petites exploitations qui ne vivent que du coton. Enfants, parents et grands-parents passent plusieurs fois dans les champs au fur et à mesure de l’ouverture des capsules. Un cueilleur récolte 50 à 80 kilos de coton graine par jour. La récolte manuelle permet d’obtenir une fibre propre, sans débris végétaux indésirables.

Au Brésil, par exemple, où la récolte est faite à la machine, l’agriculteur effectue des comptages de capsules dans les champs. Quand 80 % des capsules s’ouvrent, l’agriculteur pulvérise un produit appelé maturateur qui accélère la maturité. Il pulvérise ensuite un défoliant qui accélère la chute des feuilles pour faciliter la récolte à la machine. Quand 95 % des capsules sont ouvertes, la récolte peut commencer. Les cotton pickers entrent en action. Aux Etats-Unis ou en Europe, comme au Brésil, la récolte est mécanique. Un cotton picker peut récolter 800 kilos de coton graine à l’heure. La récolte mécanique a l’inconvénient de récolter des débris de capsules, de brindilles et de feuilles en même temps que le coton graine. Les opérations de nettoyage sont par la suite plus importantes que pour le coton graine récolté manuellement.

Les ennemis du cotonnier

Les maladies provoquées par les virus, les bactéries ou les champignons perturbent la croissance du cotonnier ou détruisent les capsules. Quant aux insectes, ils dévorent les feuilles et les capsules, certains s’attaquent aussi aux racines. Les dégâts peuvent être importants. Ils entraînent des pertes de récolte et la détérioration des fibres, qui ne peuvent plus être utilisées en filature…

On recense 1 300 espèces d’insectes et d’animaux divers qui se nourrissent aux dépens du cotonnier, dont près de 500 sur le seul continent africain ! Parmi les plus courants, citons :

Le charançon des capsules (Anthonomus grandis). Il a été à l’origine d’une crise majeure de la production cotonnière aux Etats-Unis à la fin du XIXe siècle. On lui a d’abord consacré des milliers de dollars pour parvenir à l’éradiquer dans certains Etats du Sud.
La chenille Diparopsis watersi, qui attaque les capsules. C’est l’un des insectes les plus nuisibles à la culture cotonnière.
Le puceron Aphis gossypii, qui prélève la sève et affaiblit la plante. Il déprécie aussi la qualité de la fibre à cause de ses déjections sucrées, appelées miellats. Le miellat, tombé sur les fibres des capsules ouvertes, est à l’origine des cotons collants, qui perturbent les opérations de filature. Les insectes piqueurs sont également des vecteurs de maladies virales, comme la maladie bleue.

Des insecticides à la lutte intégrée

Les produits chimiques ont longtemps été la solution universelle aux problèmes posés par les insectes. Certains d’entre eux développent même des résistances à leur action. Malgré cela, dans certains pays, on pulvérise encore beaucoup d’insecticides sur les champs de coton, jusqu’à 20 traitements par an ! Il y a peu de temps, la culture cotonnière représentait 25 % des insecticides achetés dans le monde.

Dans de nombreux pays producteurs, les agriculteurs se tournent désormais vers la lutte intégrée, qui cumule plusieurs techniques à la fois pour réduire l’emploi des insecticides. C’est aussi ce qui explique le succès des cotonniers génétiquement transformés pour résister aux chenilles de la capsule. Les plus connues et les plus cultivées des variétés de cotonniers transgéniques produisent une protéine qui tue des chenilles dévoreuses des capsules, ce qui permet de réduire la consommation d’insecticides chimiques. En Chine, les cotonniers transgéniques ont permis de relancer la culture cotonnière et les quantités d’insecticides ont été réduites des deux tiers.

Du coton brut, au fil, puis au tissu

Après la récolte, le coton graine est acheminé en camion jusqu’à l’usine d’égrenage. Il est nettoyé par des machines qui le débarrassent des impuretés de grande taille (feuilles, tiges, capsules). Ensuite, il est égrené, c’est-à-dire que la fibre est séparée de la graine. La fibre est nettoyée par des machines qui éliminent les impuretés de petite taille. En fin de chaîne, les fibres de coton sont propres. Elles sont tassées et compressées pour former des balles de 225 kilos. Les usines modernes produisent une balle par minute, soit plus de mille balles par jour !

La filature consiste à transformer en un textile linéaire des masses de fibres de coton livrées en balles de différentes origines. D’un état fortement désorganisé, on passe à un état très organisé qu’est le fil. Les fibres sont d’abord préparées, c’est-à-dire nettoyées, démêlées et individualisées. Plusieurs opérations se succèdent ensuite :

• le cardage : les fibres sont séparées des éléments non fibreux d’origine minérale ou organique puis rassemblées sous la forme de longs rubans
• l’étirage : les fibres de chaque ruban sont parallélisées, puis plusieurs rubans sont regroupés en un ruban régulier. Celui-ci est encore peu solide la filature proprement dite : le fil est obtenu après l’affinage du ruban et la torsion de ces innombrables fibres. Leur enchevêtrement en spirale et les cires confèrent au fil sa cohésion et sa résistance. Comment obtient-on un fil si long et si solide avec des fibres si petites ? Dans l’épaisseur d’un fil de coton, on trouve 100 à 250 fibres, longues de 1 à 3 centimètres. Avec 20 grammes de fibres, on peut fabriquer un fil fin de un kilomètre de long
• le tissage ou le tricotage : le tissage donne une étoffe plus solide. Le tricotage donne une matière plus extensible, souple et aérée (tee-shirt, chaussettes). Une machine de tissage industriel fabrique 500 mètres de tissu par jour.

On fabrique aussi de plus en plus de matières non tissées : lingettes, mouchoirs jetables, couches… Par des procédés mécaniques et chimiques, on passe directement de la nappe de fibre au produit « textile ».

Des traitements spéciaux appliqués au coton lui confèrent un aspect ou un toucher différent (satiné) ou de nouvelles propriétés : antitache, antimicrobienne, anti-UV, infroissable, imperméable, ignifugation (résistance à la combustion). Certaines de ces propriétés peuvent aussi être obtenues en mélangeant le coton avec des fibres synthétiques aux caractéristiques adéquates.

Le tissu ou le tricot peuvent subir des opérations d’ennoblissement, selon l’usage auquel ils sont destinés :

• le flambage : le tissu est brûlé superficiellement pour enlever toutes les petites fibres qui dépassent, sinon le tissu serait pelucheux
• le grattage : inversement, il est gratté pour obtenir un effet « peau de pêche »
• le débouillissage et le blanchiment : la bande de tissu est passée dans un bain constitué d’eau et de soude qui élimine la cire naturelle, gonfle les fibres et rend le coton hydrophile. Un second bain, dans de l’eau oxygénée, va rendre le tissu blanc. Il va pouvoir « prendre » la teinture
• le mercerisage : le fil ou le tissu est trempé dans un bain alcalin. Les fibres gonflent, s’arrondissent et prennent un aspect lustré. Leur pouvoir de rétention des colorants augmente. Les tissus mercerisés sont plus compacts et plus résistants que ceux qui n’ont pas subi cette opération la teinture (passage de l’étoffe dans un bain de colorant) ou l’impression (réalisation d’un motif monochrome ou polychrome) ont un but esthétique et décoratif. Le fil peut cependant être teinté directement avant le tissage ou le tricotage afin de pouvoir obtenir des effets particuliers (bandes, carreaux pour l’écossais…).
  
  Les principaux débouchés du fil de coton sont l’habillement (confection 60 %), l’ameublement (35 %), les vêtements professionnels (5 %). Le coton trouve également des applications dans le cadre médical et de l’hygiène. Il entre dans la fabrication du coton hydrophile (ouate), des compresses, des bandes de gaze, des tampons hygiéniques, des cotons-tiges… Dans le domaine de la ouaterie, la variété Gossypium herbaceum est la plus utilisée, car elle produit un coton aux fibres courtes et épaisses.

Des graines aux usages multiples

Toutes les parties de la graine de coton sont utiles, à la fois pour l’industrie et pour l’alimentation.

Le duvet autour des graines, appelé le linter, est formé de courtes fibres de cellulose utilisées dans la fabrication de feutres, garnitures en literie, ameublement et automobile, compresses, gazes, coton hydrophile, mèches, fils pour tapis. On extrait également des dérivés alimentaires (fibres diététiques, épaississants, excipients…). Le linter, à cause de ses nombreuses utilisations, est présent sur le marché international.

La coque de la graine peut être brûlée pour produire l’énergie nécessaire aux huileries. Elle est aussi utilisée pour l’alimentation animale ou pour la fabrication de dérivés de synthèse pour l’industrie chimique.

L’amande de la graine est très riche en huile et en protéines, mais elle contient un pigment toxique, le gossypol, qui est éliminé par des procédés artisanaux ou industriels. En pressant les amandes, on obtient une excellente huile alimentaire à partir de laquelle on fabrique aussi des savons. Il existe des variétés naturellement sans glandes, qui ont été cultivées à grande échelle par certains pays. L’huile de coton est la sixième huile végétale consommée dans le monde. Elle est de bonne qualité, riche en acides gras polyinsaturés (dont la vitamine E) et sans cholestérol. Elle se comporte toutefois moins bien à la chaleur que les autres huiles courantes. Pour certains pays où le coton est cultivé (Mali, Tchad, Burkina Faso, Togo…), elle représente l’essentiel de la consommation d’huile alimentaire.

La pâte qui reste après l’extraction de l’huile est transformée en tourteaux destinés à l’alimentation des ruminants (vaches, moutons, seuls animaux capables de détoxifier le gossypol au cours de leur digestion). Leur apport en protéine est élevé (jusqu’à 49 % de leur matière sèche) : 3 à 6 fois plus que les céréales et jusqu’à 20 fois plus que certains fourrages. C’est aussi l’aliment végétal le plus riche en phosphore. Les tourteaux ont aussi d’autres utilisations agricoles, comme engrais ou substrats de culture pour les champignons. Les tourteaux font l’objet d’un commerce international, la plupart des pays producteurs en exportent.