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Mise en œuvre et évaluation de programmes d'amélioration du cocotier

Rien ne peut remplacer un programme de sélection bien conçu, régulier et durable mené par des professionnels bien formés. Dans le Pacifique et même dans le monde, très peu de pays ont réussi à créer et à maintenir un tel programme de sélection, qui nécessite la plantation annuelle de huit à dix hectares d'expérimentations sur le terrain. Un tel programme de sélection, s’il est bien conduit, pourrait permettre un progrès génétique d'un à deux pour cent par an.
De nombreux programmes de sélection ne sont pas totalement efficaces car ils n'optimisent pas les cycles de sélection. En utilisant des méthodes appropriées, une population de type Grand pourrait être améliorée d’environ 25% sur une période de cycle de 14 ans (soit 1,8% par an en moyenne). Les meilleurs hybrides améliorés créés en Côte d'Ivoire (Afrique de l'Ouest) produisent 20 à 30% de plus que les hybrides actuellement commercialisés dans la région du Pacifique. 
Notre conseil est d’engager une équipe d’experts internationaux afin d'évaluer les programmes d’amélioration du cocotier existants dans la région du Pacifique et ailleurs dans le monde; et afin de  déterminer comment d’autres pays et territoires de la région Pacifique pourraient collaborer et développer de nouveaux programmes d’amélioration.
Références Batugal, P., Bourdeix, R. et Baudouin, L. (2009). Élevage de noix de coco. Dans  les plantations d’arbres de plantation: espèces tropicales  (pp. 327-375). Springer, New York, NY.Bourdeix, R., Sangare, A., Le Saint, JP et N'Cho, YP (1989). Efficacité des tests individuels de capacité de combinaison sur des noix de coco hybrides: premiers résultats. Oleagineux (France) 

Une méthode pour la sélection de bons géniteurs pour la production de semences de type Grand

Par R. Bourdeix, V. Kumar et V. Mataroa, 2018

Pour citer ce document:
En Français:Bourdeix, R., Kumar, V. et Mataroa, V. (2018). Méthode recommandée pour sélectionner de bons cocotiers parents et produire des noix de coco de type Grand. In : Bourdeix, R. et al., (2018). Cocotiers de Polynésie Française. Disponible à l’URL : https://cocotierpolynesie.blogspot.com/

La méthode consistant à récolter des semences sur les "meilleurs" cocotiers à replanter ces semences est ce que les scientifiques appellent " la sélection massale en pollinisation libre". Bien que cette méthode ait été pratiquée par des milliers d'agriculteurs pendant des millénaires, son efficacité sur une génération reste limitée. Cette efficacité peut être légèrement améliorée en utilisant les meilleurs critères de sélection, mais même dans ce cas, pour chaque nouvelle génération de cocotier plantée dans les champs, l’amélioration des rendements ne sera pas supérieure à 5-10%.
La méthode que nous recommandons pour sélectionner de bons géniteurs est présentée ci-dessous. Selon nos avis d'expert, les processus de sélection des cocotiers parentaux actuellement conduits dans la plupart des pays du Pacifique n'apportent pas d'amélioration significative des variétés existantes. Dans de nombreux cas, la sélection n’est que visuelle: au sein d’une plantation, 30 à 80% des cocotiers existants sont souvent choisis comme cocotiers parents pour la production de graines. Nous pensons que ces sélections sont uniquement conservatrices, c’est à dire que la descendance aura le même rendement que les cocotiers parentaux, ni plus, ni moins.
Afin d’améliorer l’efficacité des processus de sélection des cocotiers mères, nous proposons une méthode 1) basée sur un taux de sélection plus élevé, 10% seulement des cocotiers existants ; 2) reposant non seulement sur une évaluation visuelle, mais également sur une analyse des fruits effectuée directement dans les exploitations agricoles ; et 3) incluant la sécurisation de toutes les données dans une base de données d’une grande importance au niveau national.
De récents essais conduits aux Îles Cook indiquent que la numérotation des cocotiers sur le terrain est cruciale. Nous recommandons d’acheter des ensembles d’étiquettes en aluminium déjà numérotées (de 1 à 1 000) qui seront cloué du coté Est du tronc des cocotiers à environ 1,80 mètre du sol, en plus de la peinture en bande. En utilisant ces étiquettes, si un autre agent agricole revient 15 ans plus tard, il/elle sera capable de retrouver le cocotier. D’autre solutions plus techniques consistent à utiliser des étiquettes aluminium à code barre, voire des puces électroniques insérées dans le tronc. Ces solutions sont plus coûteuses et exigent les budgets adéquats.
Nous avons créé sept formulaires techniques pour enregistrer toutes les informations demandées: Le premier concerne les agriculteurs et les exploitations agricoles , et les suivants se répartissent ainsi : 2) localisation des cocotiers, 3) caractérisation des cocotiers , 4) et 5) deux méthodes d'analyse des fruits matures, dont on doit choisir une seule; 6) l'analyse des noix de coco à boire et 7) test en pépinière pour l'élimination des hybrides  Le fichier Excel utilisable pour les saisies et les sept formulaires de données peuvent être téléchargés en ligne en cliquant sur les liens de ce texte.
La mise en œuvre d'un tel processus requiert une équipe de deux ou trois travailleurs, dont un agent agricole et un grimpeur/récolteur. Le temps de travail total est probablement compris entre une et deux heures par cocotier sélectionné, test compris en pépinière. Si nécessaire, les Services de l’Agriculture peuvent demander des recrutements temporaires de travailleurs pour mener à bien ces campagnes.

Rien ne peut remplacer un programme de sélection bien conçu, régulier et durable mené par des professionnels bien formés. Très peu de pays ont réussi à créer et à maintenir un tel programme, qui nécessite la plantation annuelle d'environ dix hectares d'expérimentations de sélection en champs, pour un progrès d’environ 1% par an sur le rendement. De tels programmes ne semblent plus «dans l’air du temps ». De nos jours, lorsqu'ils cherchent un renseignement, les gens sont habitués à aller sur internet et à trouver l’information en quelques minutes. Bien peu ont encore le dévouement et un sens suffisant de l’intérêt commun pour lancer des expérimentations qui durent dix ans ou plus.

Le tableau ci-dessous résume la méthode proposée pour la sélection de bons géniteurspour la production de semences de Grands dans les parcelles des agriculteurs. Cette méthode , tient compte de la composition et de la qualité des fruits.

Processus de sélection et détails techniques
par R. Bourdeix, V. Kumar et V. Mataora, 2018

1
Sélectionnez la ferme et enregistrez des informations sur les agriculteurs et sa ferme
Utilisez le formulaire: “ Système de semences de noix de coco - 1 - Fiche technique agriculteur.pdf  Nom de famille et prénom, sexe, âge, numéro de carte d'identité, téléphone, email, le cas échéant (ou email de quelqu'un de la famille): superficie (ha) de la ferme, culture principale, seconde culture, troisième culture, nombre approximatif de cocotiers.
2
Dans la plantation, sélectionnez 20% à 30% des cocotiers, en fonction des aspects visuels et des indications fournies par le paysan et les autres travailleurs agricoles, le cas échéant.
Utilisez les deux formulaires suivants: “ Système de semences de noix de coco - 2 - Feuille de localisation des cocotiers.pdf ” et “ Système de semences de noix de coco - 3 - Fiche de caractérisation des cocotiers.pdf ”.Sélectionnez des cocotiers avec beaucoup de régimes chargés en fruits; éviter les valeurs extrêmes de la circonférence du tronc et de la croissance verticale par rapport à la moyenne de la population. Le choix de l'agriculteur doit également être pris en compte. Parfois, les ouvriers agricoles connaissent les cocotiers bien mieux que le fermier lui-même, alors ne les oubliez pas.
3
Marquez les cocotiers avec une bande jaune de 3 cm peinte à 180 cm du sol et avec un numéro d'identification sous cette bande
Il s’agit d’une marque temporaire des cocotiers présélectionnés. La numérotation peut être, par exemple : A18VK001 pour le premier cocotier marqué en 2018 dans la ferme A par Vijen Kumar. Doublez cette marque pour les cocotiers dotés de caractéristiques spéciales, le cas échéant.
4
Récoltez au moins 10 fruits mûrs et deux noix à boire sur les cocotiers présélectionnés et marquez-les avec le numéro du cocotier
A faire avec ou sans grimpeurs en fonction de la hauteur des cocotiers. Les fruits mûrs doivent être complètement secs, avec l’épiderme de couleur brun grisâtre mais avec de l'eau à l'intérieur (clapotement), sans maladie apparente ni blessure. Récoltez les noix à boire au stade optimal, en fonction des pays (amande de 2 à 6 mm d'épaisseur selon les cas, mais toujours présente).
5
Pour chaque cocotier, sélectionnez deux fruits mûrs d'aspect moyen et deux noix à boire; avec une balance portable, effectuez une analyse des composants sur ces fruits.
A faire dans les champs. Pour les fruits mûrs, « choisissez et remplissez l'une des deux formes suivantes: “Système de semences de noix de coco - 4 - Analyse des fruits mûrs - Méthode 1 (complète) pdf ” ou “ - 5 - Analyse des fruits mûrs - Méthode 2 (alimentation des porcs) pdf  Pour les jeunes fruits, utilisez le formulaire “Système de semences de noix de coco - 6 - Analyse du fruit du vermine - Méthode polynésienne“. Si possible, prenez des photos de fruits sélectionnés avec un appareil photo ou un téléphone équipé d'un GPS; cela vous aidera à enregistrer la latitude et la longitude.
6
Utilisez la feuille de données Excel: "SPC-CIDP-PRAG07 Parent palm selection.xls  "avec ses sept feuilles (onglets visible en bas de page).
7
Calculer les indices de qualité des fruits (il y a des formules déjà enregistrée dans la feuille Excel)
Indice de qualité des fruits à maturité: poids de l’amande/poids du fruit entier sans eau libre: les valeurs les plus élevées sont les fruits à bourre mince et amande épaisse, et souvent des fruits de taille moyenne. Indice de qualité des jeunes fruits: poids de l’eau divisé par le poids du jeune fruit entier. Les jeunes fruits avec beaucoup d'eau et une enveloppe fine sont généralement préférés.
8
Utiliser les données du fichier Excel pour sélectionner les 10% meilleurs cocotiers de la plantation (parmi les 1/3 de cocotiers présélectionnés et observés dans la plantation)
Parmi les cocotiers présélectionnés, nous recommandons de commencer par éliminer les 5% de cocotiers avec les fruits les plus lourds et les 10% de cocotiers avec les fruits les plus légers. Il s’agit souvent de fruits pas bien secs ou malades. Sélectionnez ensuite des valeurs élevées de l’indice de qualité du fruit et d’autres caractéristiques favorables.
9
Pour chaque cocotier sélectionné, préparez un sac de semences, écrivez le numéro du cocotier sur le sac et envoyez-le à la pépinière.
Dans certain cas, un test en pépinière permettra de vérifier si certains des cocotiers choisis sont ou non  des hybrides de descendants d'hybrides. La sélection finale exclura ces cocotiers. Les bons semis qui résulteront de cette sélection pourront être les les premiers à être diffusés auprès des agriculteurs. A noter que dans le cas de la Polynésie Française, ou l’hybride est à base de Nain Vert et non de Nain Rouge comme à Fidji, cette méthode ne fonctionne pas. Ceci donne un argument de plus pour éviter les hybrides de Nain Vert.
10
Faites en sorte que les noix cultivées poussent et germent dans des petits germoirs séparés étiquetés selon la ferme, l'agriculteur, les dates et les numéro des cocotiers, et vérifiez la présence de germes jaunes ou rouges
Utilisez le formulaire: “ Système de semences de cocotier - 7 - Test en pépinière pour l'élimination des hybrides ”. Si la cocotier est de couleur marron ou verte et s'il y a des pousses jaunes ou rouges dans sa descendance, le cocotier est probablement un hybride Nain x Grand ou une descendance hybride. Éliminez-le des cocotiers sélectionnés si sa descendance compte plus d'un germe jaune ou rouge ; sauf si le cocotier a des caractéristiques très spéciales telles que la jeune bourre comestible.
11
Mettre à jour le fichier Excel en tenant compte du test en pépinière
Le résultat final devrait être de préférence une sélection de 10% des cocotiers de la plantation et de 20% à 30% des cocotiers présélectionnés et analysés.
12
Marquez tous les cocotiers sélectionnés avec une bande de 15 cm peinte en rouge sur la bande jaune
Marquage permanent avec peinture durable et étiquettes en aluminium clouées du côté est de la tige à 1,80 cm du sol.
13
Effectuez la vérification finale des données et envoyez une copie du fichier Excel aux services de vulgarisation, aux services de recherche et au conservateur de la banque de gènes nationale, le cas échéant.
La transmission enregistrée officielle aide les données à être sécurisées et dupliquées.


Conseils supplémentaires.
Si la cocoteraie est constituée d'une variété spéciale, rare ou introuvable ailleurs, il est conseillé de maintenir et de reproduire séparément cette variété. Si la plantation est constituée d'une variété commune, partagée par de nombreux agriculteurs du village ou du pays, il est conseillé de diversifier les sources de semences. Par le passé, certains agriculteurs polynésiens ont pu récolter de nombreuses semences dans les mêmes cocoteraies et les planter à proximité les unes des autres; il est donc très probable que, dans certaines plantations, les cocotiers plantés les uns à côté des autres sont des demi-frères ou des plein-frères. Afin de limiter la dépression de consanguinité (croisements entre demi-frères ou plein-frères), lors de la plantation d'un nouveau champ, il est conseillé de se procurer des semences provenant de différents endroits, tels que différentes plantations de cocotier ou différentes zones dans la même grande plantation.
Les variétés de Grand se reproduisent principalement par croisement, mais l'auto-fécondation survient régulièrement durant les périodes où l'émission d'inflorescence est la plus rapide. L’un des principaux défis de la production de semences consiste à éviter les semences issues d’autofécondation, car la dépression de la consanguinité entraînera une réduction du rendement de 20 à 30%.
Ainsi, les semences récoltées au moment où le taux d'émission des inflorescences est le plus lent donnent un rendement supérieur à la moyenne. A quelle période ou saison le taux d'émission des inflorescences des cocotiers est-il le plus bas? Ceci doit être vérifié, mais probablement pendant ou à la fin de la saison sèche. Le taux d'autofécondation augmente avec le rythme de l'émission d'inflorescence et la production de régimes. Ce rythme dépend de la vigueur individuelle des cocotiers et des conditions climatiques. Lorsque vous sélectionnez des cocotiers performants dans les meilleures parcelles, vous pouvez sélectionner des cocotiers ayant une tendance plus élevée à l'autofécondation. En conséquence, leur progéniture souffrira d'une dépression de consanguinité entraînant une baisse de productivité.

Lien avec les pratiques traditionnelles
Ci-dessous est présenté un court film sur la méthode utilisée par un vieil agriculteur sur l'île d'Atiu, dans l'archipel de Cook. Ce film semble important pour au moins deux raisons:
Il s'agit du premier cas documenté en Polynésie où un agriculteur plante de nombreux cocotiers et éliminé les moins productifs. La plupart des agriculteurs du Pacifique sont généralement très conservateurs et, une fois qu'un cocotier est planté, ils le conservent longtemps, que ce soit un bon ou un mauvais producteur. En plaisantant, on pourrait dire que la plupart de ces agriculteurs considèrent les cocotiers comme des membres de leur famille. Ce film montre que, au moins dans certains cas, les agriculteurs appliquent l’une des techniques que nous recommandons sur nos sites Web: planter plus de cocotiers et éliminer ceux qui ne produisent pas bien.
Nous avons été agréablement surpris de constater que cet agriculteur applique les critères de sélection des fruits similaires à ceux développés dans la méthode que nous proposons. Il existe une scène dans laquelle le producteur jette les plus gros fruits et ne conserve que ceux avec une bourre mince et une grosse noix de coco à l'intérieur. Notre méthode est donc finalement bien liée à certaines pratiques traditionnelles. C'est agréable et rassurant, car nous ne connaissions pas le lien avec les pratiques traditionnelles au moment où nous avons développé cette méthode. Beucoup d’agriculteurs polynésiens (et même d’agents de l’agriculture) se contente de sélectionner de gros fruits sans s’intéresser à leur composition.

A propos des différentes méthodes de sélection massale
La majorité des cocotiers dans le monde est issue d'une sélection massale effectuée de manière informelle par tous les producteurs. À la fin du XIXe siècle, de grandes plantations ont été créées en important des fruits d'une région réputée pour sa production (Ziller 1962). Dans la plupart des cas, les graines étaient sélectionnées en fonction de leurs caractéristiques: certains préféraient les fruits gros et lourds (Zuniga, 1969), d’autres les fruits de taille moyenne, de préférence de forme ronde (Apacible, 1968). La structure génétique des populations de cocotier a été modifiée par ces sélections successives basées sur les caractéristiques du fruit.
Du point de vue de l'obtenteur, il existe trois variantes de sélection de masse, basées sur le système de reproduction utilisé - sélection massale par fécondation libre, fécondation croisée ou autofécondation (Bourdeix, 1988).
La sélection massale en fécondation libre a été la méthode la plus pratiquée. L'avantage de la méthode est sa simplicité; les semences sont récoltées sur des géniteurs qui présentent des caractéristiques attrayantes à un moment donné ou pendant une période donnée. Les descendances issues de fécondation libre constituent la base d'une population améliorée qui sera ensuite soumise à d'autres cycles de sélection. Cette méthode conduit à des résultats variables. Même dans les cas les plus favorables (amélioration du rendement de seulement 14% par cycle), la sélection drastique nécessaire pour obtenir une amélioration réduit considérablement le potentiel de production de semences. Une génération de multiplication est inévitable. Il est donc préférable d’utiliser cette génération pour évaluer les parents en fonction des performances de leur progéniture. Le seul avantage de la sélection de masse utilisant la fécondation libre est sa simplicité.
La sélection massale par inter croisement semble plus efficace, car elle permet une sélection sévère des pollinisateurs tout en conservant un potentiel de production de semence important, grâce à une sélection moins sévère des cocotiers utilisés comme géniteurs femelles. Cette méthode a été appliquée au Vanuatu. La sélection en masse par autofécondation induit une dépression de consanguinité et n'est pas recommandée pour la production de semences.
Une étude sur la sélection massale en fécondation libre a été menée il y a longtemps en Afrique (Bourdeix, 1988). Il semble que, si l’on sélectionne 5% des cocotiers, les meilleurs processus de sélection ne puissent générer que 14% de progrès par génération. Ce gain est obtenu seulement lorsque des critères de sélection appropriés sont appliqués, après avoir enregistré la production et la composition des fruits pendant 4 années complètes, et lorsque 5% seulement des cocotiers sont sélectionnés pour produire la génération suivante.
Une autre conclusion de cette étude est qu'il existe de fortes corrélations génétiques et environnementales entre le nombre de fruits et leur poids. Attention, si vous sélectionnez uniquement les noix grosses et lourdes, vous réussirez à augmenter la taille des fruits de la descendance, mais vous réduirez également ses rendements en terme de poids d’amande, de coprah et d'huile par hectare. Vous obtiendrez une progéniture produisant un nombre réduit de gros fruits. Le mieux est de sélectionner pour le nombre de fruits et l'indice de qualité des fruits - fruits moyens à bourre mince et amande épaisse.
Les études sur l'efficacité de la méthode de sélection massale en fécondation libre se caractérisent par des résultats assez divergents (amélioration de 0 à 14% par cycle). Dans les années 1960 à 1990, ce point a été la principale controverse scientifique dans le monde de la recherche sur le cocotier. La divergence des résultats peuvent trouver son origine dans une particularité du régime de reproduction des cocotiers de type Grand. Bien que ces derniers soient préférentiellement allogames, ils s’auto fécondent parfois. Le taux d’autofécondation augmente avec le rythme de l'émission des d'inflorescence et la production de régimes Ce rythme dépend de la vigueur individuelle des cocotiers et des conditions climatiques. Lorsque vous sélectionnez des cocotiers performants dans les meilleures parcelles, vous pouvez sélectionner des cocotiers ayant une tendance plus élevée à l'autofécondation. En conséquence, leur progéniture souffre d'une dépression de consanguinité entraînant une baisse de productivité. Le rythme d'émission de l'inflorescence varie également avec les saisons, de même que le taux d'autofécondation, et le résultat de la sélection peut être différent, par exemple, selon que vous récoltez les semences en Janvier ou en Juin !
Dans la plupart des îles du Pacifique, les cocotiers sont sélectionnés uniquement sur leur aspect visuel. De 30 à 80% d’entre eux sont utilisés pour produire la génération suivante. Très probablement, ces méthodes ne génèrent aucun progrès génétique – les descendants ont la même valeur que les parents, ni plus, ni moins.
La sélection effectuée au stade de la pépinière est également très importante. Les plantules dérivées d’autofécondation sont généralement moins vigoureuses que les autres. Il est probable que la sélection au jeune effectuée traditionnellement par les agriculteurs dans leurs champs ou leurs pépinières a pour effet d'éliminer une partie importante des plants issus d’autofécondation, bien que cela n'ait jamais été encore démontré. La pire situation pourrait être lorsque toutes les semences germées sont remises aux agriculteurs car la demande de matériel de plantation est supérieure à la capacité de production. Une telle situation se produit parfois dans les projets de développement, où une planification trop ambitieuse peut mener à des calendriers de livraison surchargés.

Références
Apacible, A.R. (1968). Selection of coconut. Sugar news (Philippines). 44: 93-98.
Bourdeix, R. (1988a). Efficacité de la sélection massale sur les composantes du rendement chez le cocotier (Effectiveness of mass selection based on yield components in coconut). Oléagineux (France). 43, 7: 283-295.
Bourdeix R. (1999). Coconut selection and breeding. Pp. 117-196 in Modern Coconut Management (J.G. Ohler Ed). Intermediate Technology Publications, FAO, Universeteit Leiden.
Labouisse J.P., Sileye, T., Morin, J.P., Hamelin, C., Baudouin, L., Bourdeix, R. and Rouzière, A. (2004). Coconut (Cocos nucifera L.) genetic improvement in Vanuatu: Overview of research achievements from 1962 to 2002. OCL 11. (4): 354-61.
Labouisse J.P., Sileye, T., Morin, J.P., Hamelin, C., Baudouin, L., Bourdeix, R. and Rouzière, A. (2004). Coconut (Cocos nucifera L.) genetic improvement in Vanuatu: Overview of research achievements from 1962 to 2002. OCL 11. (4): 354-61.
Ziller, R. (1962). La sélection du cocotier dans le monde (Coconut selection throughout the world). Oléagineux (France). 17(11): 837-846.
Zuniga, L.C., Armedill, A.L. and de Gala, D. (1969). Maternal and paternal selection on coconut. Philippine Journal Plantation Industry.  (34): 9-16.