Riz, rizière, riziculture

De Les Mots de l'agronomie.

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Auteurs : Alain Audebert, Nour Ahmadi et Jean-Yves Jamin

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Article accepté le 21 avril 2010
Article mis en ligne le 26 août 2010

Riz

Le riz est la première céréale pour l'alimentation humaine et fournit près de 50% des besoins énergétiques de 3 milliards d’Asiatiques. Son importance est ancienne : « Dans la plus grande partie de l'Asie, en Perse, en Arabie, en Égypte et de là jusqu'à la Chine, le riz fait la principale nourriture » (Buffon, 1777 : 403). Modeste en Europe (5 kg/hab/an), la consommation du riz atteint 40 à 60 kg/hab/an en Afrique et en Amérique Latine, et 100 kg en Asie, avec un record pour la Birmanie avec plus de 200 kg.

La culture du riz, ou riziculture, est pratiquée dans un éventail très large de conditions climatiques et hydrologiques : depuis le bord de la mer (dans les mangroves) jusqu'à 3000 m d’altitude (au Népal), et depuis 40° de latitude Sud, en Argentine, jusqu’à 53° Nord, en Chine, en passant par toutes les zones intertropicales. Cette diversité des milieux s’accompagne d’une grande diversité des pratiques culturales et des variétés utilisées (plus de 100 000 recensées).

Le riz est une poacée du genre Oryza, qui compte 23 espèces dont seules deux sont cultivées : O. sativa, originaire d’Asie, et O. glaberrima, originaire d’Afrique de l’Ouest. O. sativa comporte 2 sous-espèces ; l’une, indica, utilisée en culture aquatique en zone tropicale, l’autre, japonica utilisée en culture aquatique en zone tempérée et en culture pluviale en zone tropicale. Certaines espèces sauvages font l’objet de cueillette, comme O. barthii.

Histoire

Les traces archéologiques de la domestication du riz remontent à 8000 av JC, dans la partie médiane de la vallée du fleuve Yangzi. Au moins deux domestications indépendantes auraient eu lieu, au sud de l'Himalaya (Est de l’Inde, Myanmar ou Thaïlande), d’une part, au sud de la Chine, d’autre part (Sweeney & McCouch, 2007). Confucius (ca. 551 - 479 av. J.-C.) porte le riz en grande considération « Un bol de riz avec de l'eau et le coude pour oreiller, voilà un état qui a sa satisfaction ». Il se répand en Extrême-Orient puis vers le Moyen Orient. Sa culture en Iran et en Syrie remonte à 400 av. J.-C. Il est ramené de Perse en Grèce par Alexandre le Grand (Jeanguyot & Ahmadi, 2005). Pline l’Ancien (77) le décrit en reprenant Sophocle et Théophraste « les Indiens … leur nourriture favorite est le riz, avec lequel ils préparent la ptisane que les autres nations préparent avec l'orge. Les feuilles du riz sont charnues, semblables à celles du poireau, mais plus larges ; la tige est haute d'une coudée, la fleur pourpre, la racine ronde comme une perle ».

Produit d’importation au Moyen Âge, le riz est connu par les élites sociales. En France, il est mentionné dès 1393, dans le Mesnagier de Paris[1] : « Taillis à servir comme en karesme. Prenez fins roisins, lait d'amandes bouli, eschaudés, galettes et croutes de pain blanc et pommes couppées par menus morceaulx quarrés, et faites boulir vostre lait, et saffren pour lui donner couleur, et du succre, et puis mettez tout ensemble tant qu'il soit bien liant pour tailler. L'en en sert en karesme en lieu de riz. » (1994 : 212)

La riziculture est introduite en Espagne par les Maures au VIIIe siècle. Puis, à partir des rizières des deltas espagnols du Guadiana et du Guadalquivir, des essais d’acclimatation sont faits en Italie, dans la plaine du Pô (XVe s.). En France, les premières tentatives de cultures du riz sont réalisées en Camargue et dans les marais de l’Ouest à la fin du XVIe s., sous l’impulsion d’Henri IV, de Sully et d’Olivier de Serres. Cependant ce n’est qu’avec l’endiguement du delta du Rhône contre les crues en 1864 qu’Étienne Noël Godefoy aménage la première rizière, dans le but de dessaler le sol pour le préparer à d’autres cultures. Il faudra attendre la deuxième guerre mondiale et l’occupation de l’Indochine française par le Japon pour que la production de riz irrigué se développe en France métropolitaine, en Camargue alors qu’elle avait été initiée dès les années 20 dans les colonies françaises d’Afrique de l’ouest qui connaissaient déjà d’autres formes de riziculture.

En effet, indépendamment de la diffusion asiatique puis européenne d’O. Sativa, l’espèce O. glaberrima a été domestiquée très tôt en Afrique de l’Ouest. Les traces archéologiques de la domestication trouvées autour du Lac Tchad remontent à 1800 av J.-C (Klee et al., 2000). Portères (1950) distingue un centre de domestication primaire dans le Delta Central du Niger (au Mali), et un centre secondaire en Sénégambie. A partir du XVIe siècle, les variétés asiatiques d’O. sativa amenées par les Portugais se sont ajoutées aux variétés locales.

La terminologie reflète l’histoire du riz. Le mot désignant le riz est initié dans une langue orientale, le chinois ou le sanskrit. En passant par le grec, il est devenu oruza. Le latin le transforme en oryza, l’arabe en eruz, puis l’espagnol et le portugais en arroz et l'italien en riso. Au XIIIe siècle, il prend la forme de ris en français, avant de se fixer en riz. En Afrique de l’Ouest, là où préexistait une riziculture indigène, le riz est souvent désigné à partir d’une racine mandingue Malo/Maro ; ailleurs, les racines arabes ou portugaises eruz / arroz prédominent.

Rizière / riziculture

On distingue deux grands écosystèmes rizicoles en fonction du régime hydrique (Trébuil & Houssain, 2004) :

  • écosystème aquatique, avec une lame d’eau, au moins temporaire ; on parle de rizière (paddy field) ;
  • écosystème non aquatique, où le riz est cultivé, comme les autres céréales, sur des sols exondés et drainés.

Les rizicultures aquatiques

Elles couvrent 88% des superficies rizicultivées et sont subdivisées en quatre catégories :

  1. Riziculture irriguée (irrigated rice). Des infrastructures hydro-agricoles permettent de maîtriser la date d’entrée et de retrait de l’eau dans la rizière, ainsi que la hauteur de la lame d’eau. C’est dans ce type de riziculture, qui couvre 55% des superficies cultivées et assure 75% de la production mondiale, que s’est faite la « révolution verte » des années 1960. L’utilisation simultanée de variétés demi-naines très productives, d’engrais minéraux et de pesticides, associée à une bonne maîtrise de l’enherbement grâce au repiquage et au désherbage manuel, a permis d’atteindre par récolte des rendements moyens de 4-5 t/ha et des maxima de 10 t/ha. La monoculture du riz est souvent la règle et, dans certains climats chauds, l’utilisation de variétés précoces et non photosensibles permet jusqu'à trois cycles de culture par an. En zones subtropicales, la rotation riz-blé est très largement répandue. Avec l’accroissement du coût de la main d’œuvre, la tendance est à l’abandon du repiquage au profit du semis.
  1. Riziculture inondée (rainfed lowland rice). En l’absence d’infrastructures hydro-agricoles de contrôle de l’eau, l’alimentation en eau de la rizière dépend directement des pluies ou de la crue des cours d’eau ; les dates d’arrivée et de retrait de l’eau dans la rizière ne sont pas maîtrisées et la lame d’eau peut varier de 0 à 100 cm. Ce type couvre 23% des superficies mondiales. Le mode d’implantation de la culture le plus répandu est le semis. Les rendements dépassent rarement 4 t/ha. La préoccupation majeure est la stagnation des rendements autour de 3 t/ha. Les variétés utilisées doivent être plus rustiques, leur hauteur et leur cycle bien adaptés au régime hydrique.
  1. Riziculture de submersion profonde ou riz « flottant » (deep water rice). Pratiquée dans des zones deltaïques où la lame d’eau peut atteindre 5 m, elle représente 10% des superficies cultivées et assure seulement 3% de la production mondiale. Les variétés utilisées se caractérisent par une capacité d’élongation rapide des entre-nœuds (jusqu’à 10 cm par jour) accompagnant la monté des eaux. Les rendements sont faibles (environ 1 t/ha) et sujets à une grande variabilité spatiale et interannuelle. Elle est de moins en moins attractive.
  1. Riziculture de mangrove (mangrove rice). Pratiquée dans des plaines côtières soumises à l’influence des marées, elle s’appuie sur une savante gestion de l’eau douce et de l’eau salée. En saison des pluies, on dessale la rizière par submersion avec de l’eau douce, puis on installe le riz et on le protège de l’eau salée avec des digues. En saison sèche, une fois le riz récolté, on introduit l’eau de mer pour éviter l’acidification des sols, bénéficier des éléments nutritifs qu’elle apporte et contrôler l’enherbement. Les variétés utilisées doivent avoir une bonne tolérance à la salinité. Etant donnée la fertilité élevée des sols, des rendements de 5 t/ha peuvent être atteints sans utilisation d’engrais.

Dans les rizières, l’existence de conditions anaérobies peut entraîner l’apparition de problèmes liés aux caractéristiques des sols (acidité, salinité, alcalinité, toxicité ferreuse, etc.). Le souci d’économiser les ressources en eau et le coût élevé des aménagements nécessaires à une bonne gestion de celle-ci conduisent aussi à reconsidérer l’intérêt de l’autre forme de riziculture, pluviale.

La riziculture pluviale (rainfed upland rice ou aerobic rice)

C’est une culture sans submersion, alimentée par les pluies et/ou la nappe phréatique. Elle représente 12% des superficies mondiales, et 40% en Afrique. Le riz pluvial est traditionnellement cultivé dans des systèmes itinérants d’abattis-brûlis (slash and burn). Ces systèmes sont de moins en moins productifs du fait du raccourcissement de la durée des « jachères » (rendements de 1 t/ha au lieu de 2 t/ha). Ils se heurtent aussi, de plus en plus, à la préoccupation de protection des forêts et de lutte contre l’érosion. La fixation de la riziculture pluviale est un important enjeu de développement. Les exemples de certaines zones densément peuplées d’Afrique et de certaines grandes exploitations du Brésil montrent que cette fixation est techniquement possible (Syaukat & Pandey, 2004; Pinheiro et al., 2006)

L’agronomie du riz

En Chine, les discussions savantes sur la manière de cultiver le riz remontent à 500 ans av. J.-C. Pendant longtemps, la maîtrise de l’eau est l’élément central de ces discussions et cela se traduit par de grands aménagements hydroagricoles. Puis, vient la double culture annuelle du riz. L’empereur Song Zhenzong (997-1022) lance une révolution verte avec l’introduction, depuis l’actuel Vietnam, de variétés à cycle court permettant 2 cultures par an. Il fait rédiger et largement diffuser un véritable manuel de riziculture traitant des méthodes de semis et de repiquage, de fertilisation et d’irrigation. “Daopin” (Variétés de riz) serait le premier livre spécifiquement dédié à la description des techniques rizicoles et leur amélioration par l’utilisation de nouvelles variétés. La riziculture asiatique est ainsi devenue très tôt une référence agronomique, jusqu’en Occident où elle est donnée en exemple par Duhamel du Monceau (1753) pour intensifier celle du blé.

Plus récemment, se sont développés au Japon les approches d’analyse des composantes du rendement comme outil de diagnostic et d’optimisation de la conduite de la riziculture irriguée (Matsushima, 1966). Puis, pour la révolution verte, l’International Rice Research Institute (IRRI) a développé de nombreux travaux sur les variétés, la fertilisation, la conduite de la culture (Yoshida, 1981). Les années 90 ont vu, sous l’impulsion de l’université de Wageningen[2], la naissance et le perfectionnement du modèle rizicole aquatique « Oryza 2000[3] » ouvrant la voie à des travaux sur la définition d’idéotypes de plante, d’analyse des causes d’écart entre les rendements potentiels et les rendements observés chez les agriculteurs, et d’optimisation des pratiques culturales (Bouman et al., 2004).

Quelle que soit l’époque, une question centrale a été, et reste, l’utilisation optimale de la grande plasticité des composantes du rendement du riz. Si les bases biologiques et les approches méthodologiques de cette optimisation sont sans cesse revisitées (Cassman, 1999 ; Bouman et al., 2004), les modalités pratiques de sa mise en œuvre en termes de pratiques culturales (mise en place et conduite des pépinières, âge des plants au repiquage, nombre de brins repiqués par touffe, écartement entre touffes, conduite de l’irrigation, apport des fertilisant organiques ou minéraux…) sont bien connues et ont fait l’objet de nombreux ouvrages de vulgarisation, notamment par des agronomes français impliqués dans l’amélioration de la production du riz en Indochine, à Madagascar et en Afrique (Dobelmann, 1961 ; Angladette, 1966). C’est la connaissance et l’exploitation de cette plasticité qui permet d’atteindre des niveaux de production similaires à travers le monde, avec des itinéraires techniques différents, orientés par les conditions pédoclimatiques, hydriques et économiques locales. Mais l’avènement de la révolution verte en Asie et son peu de succès en Afrique, montrent que l’adoption des pratiques rizicoles dépend aussi fortement du contexte socioculturel, des stratégies et des systèmes de production des agriculteurs, et des politiques agricoles des Etats.

Mis au point à Madagascar dans les années 80, le SRI ou « Système de Riziculture Intensive » (Laulanié, 1993) est un itinéraire technique basé sur le repiquage, à un seul brin par touffe et en touffes espacées, de plants très jeunes, et où la rizière est maintenue humide mais non submergée. Sa promotion mondiale (Uphoff et al., 2002) a relancé le débat sur les besoins en eau du riz (Stoop et al., 2002 ; Dobermann, 2004) dans un contexte de compétition croissante entre les usages rizicoles, urbains et industriels de l’eau, en particulier en Asie (Barker et al., 2000). Les variétés de riz adaptées à la culture aquatique sont capables de transférer de l’oxygène depuis les parties aériennes vers les racines (Armstrong, 1967) et préfèrent les sols légèrement réduits plutôt que les conditions d’oxydation ou de réduction extrême (Kludze & Delaune, 1995). Des systèmes d’irrigation assurant la saturation permanente du sol sans présence de lame d’eau, permettent d’obtenir des rendements équivalents aux systèmes d’irrigation conventionnelle avec lame d’eau permanente de 10-15 cm (Bouman & Tuong, 2001). Cependant la durabilité de ces systèmes reste incertaine, en particulier dans le contexte de la monoculture du riz, avec parfois 2 à 3 cycles de riz par an (Dobermann et al., 2000 ; 2002). En effet, au-delà de l’impossibilité ou du coût exorbitant de drainage de beaucoup de grandes plaines rizicoles pendant les saisons des pluies, et au-delà de son rôle capital dans la lutte contre l’enherbement, la présence d’une lame d’eau stabilise les processus physico-chimiques du sol et assure une intense vie biologique à la surface des rizières (Roger, 1996) ; la production de C et N qui en résulte constitue une des clés de la stabilité des rendements du riz pendant de très long périodes (Dobermann, 2004 ; Buresh et al., 2001). De ce fait, si, pendant la phase végétative, le maintien d’une lame d’eau faible est largement recommandé pour ne pas contrarier le tallage du riz, le drainage de la rizière, sans désaturer le sol, n’est recommandé que pour l’apport des engrais de couverture avant l’initiation paniculaire, sauf dans les sols souffrant de problèmes particuliers tels que l’excès de fer. L’existence même de la riziculture pluviale montre qu’il est possible de cultiver le riz en conditions d’aérobiose. Mais, pour éviter des difficultés croissantes de maîtrise de l’enherbement et une chute importante des rendements au-delà de 3-5 ans de monoculture, les paysans sont conduits à pratiquer ce type de riziculture en rotation avec d’autres plantes (Jacquot & Courtois, 1983). D’autres aspects du SRI font débat, comme la rigidité du système vulgarisé pour l’âge des plants au repiquage ou le nombre de pieds par touffe, alors que son initiateur préconisait de prendre en compte les facteurs locaux (y compris sociaux, comme de savoir si ce sont les femmes qui repiquent) plutôt que de s’attacher à appliquer à la lettre un système mis au point dans des conditions précises à Madagascar (Laulanié, 2003).

L’inondation des rizières peut entraîner un coût important en main d’œuvre pour assurer la construction de terrasses lorsque le relief est important. Mais les terrasses, outre le gain important de rendement qu’elles permettent, sont aussi un bon moyen de lutter contre l’érosion ; ainsi, le gouvernement du Vietnam subventionne-t-il avec succès l’enterrassement pour convertir le système rizicole pluvial sur défriche-brûlis des montagnards, en système rizicole inondé, tandis que l’adoption de couvertures végétales pour stabiliser la riziculture pluviale ne se développe pas (Affholder et al., 2008).

La recherche rizicole doit maintenant relever 3 grands défis interdépendants :

  • défi agronomique : pour faire face à la demande, il faut continuer à augmenter la production malgré des superficies cultivées en diminution ;
  • défi environnemental : la riziculture pluviale doit limiter ses effets sur l’émission de CO2 (défriche-brûlis) et l’érosion, tandis que la riziculture inondée est interpelée sur ses émissions de méthane et ses consommations en eau.
  • défi économique : le riz est d’abord un aliment pour les pauvres, qui doit rester abordable pour ceux-ci. Or les formes les moins coûteuses de production sont aussi les plus extensives, et l’intensification implique souvent d’importants investissements hors de leur portée.

Pour répondre à ces 3 enjeux, la recherche agronomique a développé plusieurs champs d’activités qui ont pris d’autant plus d’importance que le riz bénéficie du statut de plante modèle en raison de son importance économique.

Plusieurs équipes travaillent sur le développement de riz hybrides. Les barrières de stérilité sont tombées et les gains de production sont notables. Toutefois ce type de variétés hautement améliorées demande aux producteurs des niveaux de technicité et d’investissements en intrants correspondant à leur productivité. Or, le riz étant principalement une culture de subsistance, cela pose problème pour les petites exploitations familiales. Ces variétés demandent également une importante et coûteuse structure de production de semences, qui ne peut actuellement couvrir l’ensemble des surfaces rizicultivées, surtout dans les pays les plus pauvres.

Pour mettre au point des variétés répondant aux besoins des petits producteurs (productivité, qualité, tolérance à de multiples contraintes, faible niveau d’intrants), d’autres techniques ont été utilisées, comme le transfert de gènes (OGM), l’utilisation de mutants ou les croisements interspécifiques C’est le cas du « riz doré », du cultivar « clearfield » et des variétés Nerica. Pour l’OGM « riz doré », le but est d’avoir des grains riches en β-carotène, dimère de la vitamine A (Ye et al., 2000) ; mais une diète diversifiée, incluant des légumes, peut aussi permettre d’apporter les mêmes caroténoïdes, en évitant les problèmes spécifiques liés aux OGM (Enserink, 2008). Le cultivar « Clearfield » a été obtenu par mutagénèse et sélection conventionnelle afin de tolérer un herbicide ; il s’agit donc ici de lutter plus facilement contre les adventices ; mais certaines études ont montré des flux de gènes possibles entre ces variétés et les riz sauvages adventices (Shivrain et al., 2009). Dans le cas du Nerica (New Rice for Africa) mis au point par le Centre Africain du Riz en croisant les espèce O. sativa et O. glaberrima (Jones et al., 1997), la diffusion s’est faite de façon parfois déconnectée des réalités locales, et certaines ONG le voient aujourd’hui comme une opération publicitaire et un allié des grands riziculteurs industriels (Grain, 2009), alors qu’il avait été mis au point pour les petits paysans.

La diffusion de ce type de matériels pose des problèmes liés au fait que le riz est une plante partiellement autogame, dont le groupe botanique est important et comprend plusieurs mauvaises herbes très proches des espèces cultivées. Le risque de contamination d’autres espèces n’est donc pas négligeable. Les difficultés des agriculteurs les plus pauvres à accéder durablement à ce type de variétés sont aussi souvent évoquées.

Les activités de recherche actuelles portent également sur l’économie de l’eau. Des variétés possédant une meilleure efficience dans l'utilisation de l'eau sont en cours de développement, ainsi que des méthodes agronomiques appropriées pour répondre aux problèmes de la disponibilité en eau et des périodes de sécheresse. Dans ce cadre, une opération ambitieuse cherche à transformer le riz en plante C4 (Bianjiang & Demao, 2009).

Étymologie (Du Dictionnaire étymologique Plantnet Project)

  • latin classique oryza, oriza, oridia
  • grec ὄρυζα - oruza (Dioscoride, livre 2) ou ὄρυζον - oruzon (Théophraste)
  • Emprunt à l'iranien oriental, cf. afghan vrižē f. pl. "riz", etc.
  • L'histoire de la diffusion du mot en Europe est complexe, car le riz s'est diffusé tard en tant que plante cultivée (vers 1400).
  • L'italien a emprunté riso au grec byzantin ρύζι - rizi, diminutif hérité du grec ancien ὄρυζα - oruza. Rizi a été perçu en italien comme un pluriel, d'où riso. Les Italiens ont en effet importé le riz depuis l'Egypte via les Byzantins.
  • Le français a emprunté l'italien riso sous la forme ris, refaite en riz sous l'influence du latin oryza.
  • L'anglais rice est emprunté au français.
  • Par contre, l'espagnol arroz, le portugais arroz et le catalan arròs viennent de l'arabe أرز - ar-ruzz. Ce dernier peut provenir du grec ou d'une langue d'Asie centrale.

Autres langues européennes

Voir Oryza sativa (Common names) sur le site Plantnet Project.


Références citées

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  • Ye X, Al-Babili S, Klöti A, Zhang J, Lucca P, Beyer P, Potrykus I., 2000. Engineering the provitamin A (beta-carotene) biosynthetic pathway into (carotenoid-free) rice endosperm. Science, 287 (5451): 303-5.
  • Yoshida S., 1981. Fundamentals of rice crop science. IRRI, Los Baños, Philippines, 269 p.

Pour en savoir plus

Bibliographie complémentaire

  • Un site faisant la promotion du SRI
  • Un site faisant la promotion du Nerica
  • Un site faisant la promotion du riz doré

Liens externes

  1. Le Mesnagier de Paris sur Wikipédia
  2. Le site officiel de l'Université de Wageningen
  3. Oryza 2000 sur la knowledge bank de l'IRRI.

Autres langues

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