Maïs
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| Zea mays | |||||||||
| Classification classique | |||||||||
| Règne | Plantae | ||||||||
| Sous-règne | Tracheobionta | ||||||||
| Division | Magnoliophyta | ||||||||
| Classe | Liliopsida | ||||||||
| Sous-classe | Commelinidae | ||||||||
| Ordre | Cyperales | ||||||||
| Famille | Poaceae | ||||||||
| Sous-famille | Panicoideae | ||||||||
| Tribu | Andropogoneae | ||||||||
| Genre | Zea | ||||||||
| Nom binomial | |||||||||
| Zea mays L. Linné, 1753 |
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| Classification phylogénétique | |||||||||
| Ordre | Poales | ||||||||
| Famille | Poaceae | ||||||||
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Le maïs (aussi appelé blé d'Inde au Canada) est une plante tropicale herbacée annuelle de la famille des Poacées), largement cultivée comme céréale pour ses grains riches en amidon. Cette espèce, originaire d'Amérique centrale et introduite en Europe au XVIe siècle, est cultivée mondialement et est devenue la première céréale mondiale devant le riz et le blé. Le terme désigne aussi le grain de maïs lui-même, de la taille d'un pois.
Chez les Amérindiens (indigènes d'Amérique du Nord), le maïs constitue l'une des trois cultures, pratiquées traditionnellement, appelées les trois sœurs.
Sommaire |
[modifier] Étymologie
De l'espagnol maíz, venant lui-même de la langue des Taínos de haïti qui le cultivaient.
La source vient du nom "Maya", les Mayas étant un peuple précolombien.
[modifier] Classification
Nom scientifique : Zea mays L., classe des monocotylédones, sous-classe des Commelinidaes, ordre des Cypérales, famille des Poacées (ou Graminées), sous-famille des Panicoïdées, tribu des Myadées.
Nom commun : maïs, blé indien, blé de Turquie, blé de Barbarie.
[modifier] Description
[modifier] Caractéristiques botaniques
La maïs est une plante herbacée annuelle, de taille variable (de 40 cm jusqu'à 10 m, généralement entre un et trois mètres pour les variétés couramment cultivées).
La tige unique et de gros diamètre est pleine, lignifiée et formée de plusieurs entrenœuds d'une vingtaine de centimètres séparés par autant de nœuds. Au niveau de chaque nœud est insérée une feuille alternativement d'un côté et de l'autre de la tige. Les feuilles, typiques des graminées, mais de grande taille (jusqu'à 10 cm de large et un mètre de long), ont une gaine enserrant la tige et un limbe allongé en forme de ruban à nervures parallèles. À la base du limbe se trouve la ligule qui a quelques millimètres de haut. Contrairement aux autres graminées, le pied de maïs ne talle pas, toutefois on voit parfois des tiges secondaires, de taille limitée, à la base de la tige principale.
Le système racinaire comprend un très grand nombre de racines adventives qui naissent sur les nœuds situés à la base de la tige, formant des couronnes successives, tant sur les nœuds enterrés que sur les premiers nœuds aériens, dans une zone où les entrenœuds sont très courts. Ces racines forment un système fasciculé qui peut atteindre une profondeur supérieure à un mètre.
Les fleurs, autre caractéristique qui distingue le maïs des autres graminées, sont unisexuées et regroupées en inflorescences mâles et femelles. Les fleurs femelles sont groupées en épis insérés à l'aisselle des feuilles médianes (les plus grandes). L'axe de l'épi, appelé rafle, porte 10 à 20 rangées de fleurs femelles. Il est entouré de feuilles modifiées, les spathes, desséchées à maturité. À l'extrémité supérieure, les spathes laissent dépasser les stigmates filiformes ou soies. Un épi peut contenir environ 500 grains à maturité, parfois mille. Un pied donne naissance à trois ou quatre épis, mais un seul atteint généralement un développement complet.
Les fleurs mâles sont groupées dans une panicule terminale qui apparaît après la dernière feuille. Cette panicule est constituée d'épillets regroupant chacun deux fleurs à trois étamines.
Le grain de maïs est formé d'un embryon et d'un tissu de réserve l'albumen. Il est enveloppé par le péricarpe, fine membrane translucide. L'albumen est constitué essentiellement de grains d'amidon, il peut être friable ou corné (ou vitreux). c'est l'amidon corné qui donne sa couleur au grain de maïs, généralement jaune, mais aussi blanc, rouge, noir...
[modifier] Physiologie et développement
Le maïs, ainsi que d’autres graminées tropicales (comme la canne à sucre ou le sorgho par exemple), fait partie des plantes dites « en C4 ». Ces plantes réalisent leur photosynthèse d’une façon plus efficace que ne le font les autres plantes (dites « en C3 »). En conséquence, le maïs est capable d’accumuler 55 kg de matière sèche par hectare et par heure, ce qui représente plus du double des autres céréales telles que le blé.
Cependant, le système racinaire du maïs est caractérisé par des racines traçantes (dites racines de surface), qui prélèvent l’eau et les nutriments nécessaires à la plante dans les couches les plus superficielles du sol. Ce déséquilibre dans l’exploitation des ressources du sol fait que la plante est très exigeante en fumure azotée et en eau, proportionnellement aux rendements élevés qu'elle permet, ce qui pose de graves problèmes environnementaux dans les régions tempérées.
Dans les zones tempérées de l'hémisphère nord, le maïs est semé en avril - mai et fleurit en juillet - août. Les grains atteignent la maturité en octobre - novembre. La récolte a lieu lorsque les épis ont perdu leur couleur verte. La plante entière peut également être récoltée et ensilée avant la maturité du grain (septembre).
Selon des chercheurs de l'université de Neuchâtel, lorsque le maïs est attaqué par des larves, il émet une odeur qui attire des prédateurs de l'insecte.
[modifier] Origine et distribution
L'origine du maïs, plante qui n'existe pas à l'état sauvage sous sa forme actuelle, a longtemps été sujette à controverses. Cependant, un très grand nombre de preuves issues de la biologie moléculaire accréditent aujourd’hui la théorie selon laquelle la téosinte est l’ancêtre du maïs cultivé.
Les très grandes différences morphologiques présentes entre le maïs et la téosinte sont dues à un nombre étonnamment faible de gènes. Des croisements entre des plants de maïs cultivés et des plants de téosinte ont montré que les principales différences morphologiques entre ces deux plantes sont codés par des gènes présents dans dix petites zones du génome. Pour deux de ces zones, un seul gène est présent.
La sélection de plants de téosinte mutés qui allait aboutir au maïs actuel aurait eu lieu il y a neuf millénaires dans le bassin du fleuve Balsas, au sud ouest du Mexique.
Il est originaire de régions clairement reconnues et séparées par l'équateur :
- au nord : Mexique, Amérique centrale, Venezuela, Colombie ;
- au sud : Pérou, Équateur, Bolivie, Chili, Brésil.
Les Espagnols l'ont importé en Europe à partir du Mexique.
Les Méso-Amérindiens (Olmèques, Mayas, Aztèques), peuples du centre de l'Amérique, en étaient très dépendants.
Certains Nord-Amérindiens (les "peaux rouges"), peuples du Nord de l'Amérique, le connaissaient également : c'est d'eux que nous vient le pop-corn (d'origine salé, le pop-corn sucré a été inventé plus tard par les Européens).
Le succès du maïs tient au fait que, grâce au progrès génétique, il s'est adapté à des conditions de culture de plus en plus septentrionales, tout en permettant une production de matière sèche économiquement intéressante, cela grâce à des variétés résistantes au froid. Les rendements ont quadruplé en 25 ans.
[modifier] Symbolisme
Dans les cultures mexicaines, le maïs est l'expression du soleil, du monde et de l'homme . Dans le Popol-Vuh , la création du monde n'est achevée qu'après la troisième tentative: le premier homme , détruit par une inondation , était fait d'argile ; le second est dispersé par une grande pluie, il était fait de bois; seul le troisième est notre père, il est fait de maïs.
Il est le symbole de la prospérité, considérée dans son origine: la semence .
[modifier] Aspects économiques
[modifier] Production et débouchés
██ plus de 100 kg/an
██ de 50 à 99 kg/an
██ de 19 à 49 kg/an
██ entre 6 et 18 kg/an
██ moins de 5 kg/an
Le maïs est la céréale la plus cultivée au monde, devant le riz et le blé.
| Production en million de tonnes 2005 |
|
|---|---|
 États-Unis |
280 |
 Chine |
131 |
 Brésil |
35 |
 Mexique |
21 |
 Argentine |
20 |
 Inde |
15 |
 France |
13 |
 Indonésie |
12 |
 Afrique du Sud |
12 |
 Italie |
11 |
| Monde | 692 |
| Source 2005: FAO[1] |
|
Consommation mondiale (1999) : 593 millions de tonnes, dont
- États-Unis : 187 Mt
- Chine : 120 Mt
- Union européenne : 37 Mt
- Brésil : 34 Mt
- Mexique : 23 Mt
En Europe, l'Italie, la Roumanie et la France sont les principaux producteurs.
[modifier] Utilisation
Son usage en alimentation est très important dans de nombreux pays du monde, notamment en Amérique centrale et méridionale. Dans les pays occidentaux, la première utilisation du maïs est cantonnée à l'alimentation du bétail. Il a également d'importants débouchés dans l'industrie.
[modifier] Alimentation humaine
Le maïs est cultivé pour ses grains, riches en amidon, qui constituent la base de l'alimentation de nombreuses populations.
Un régime alimentaire très riche en maïs peut provoquer la pellagre ("pelle agra"; pelle: peau, agra : aigre), maladie cutanée liée à une carence en vitamine PP. En fait cela est surtout dû à une méconnaissance du mode de consommation de la farine de maïs. Le trempage de la farine de maïs dans une solution alcaline tel que l'eau de chaux permet la libération de la niacine (vitamine PP) et de son précurseur, le tryptophane (nixtamalisation). Le maïs est pauvre en protéines et particulièrement en lysine qui est un acide aminé essentiel. Les populations qui consomment principalement du maïs risquent donc de souffrir d'une carence en lysine si leur régime alimentaire n'est pas complémenté par ailleurs.
[modifier] Modes de consommation
Il est consommé soit sous forme de graines entières (séparées ou sur épi), soit réduit en farine et préparé sous forme de bouillies ou de galettes cuites.
Dans les pays occidentaux, la farine de maïs est la base de la polenta, d'origine italienne, mais le maïs entre aussi dans la composition de certaines préparations industrielles (céréales pour le petit-déjeuner). En grains, on le prépare sous forme de maïs éclaté (pop-corn), et on le consomme aussi comme légume (maïs doux ou maïs dur germé).
Il est aussi utilisé sous forme de fécule, vendue notamment sous la marque maïzena, en particulier pour préparer des sauces. La maizena rend la sauce plus légère que la farine de blé.
Les corn flakes sont des flocons de maïs grillés
[modifier] Pharmacopée
Utilisation
- Partie utilisée : Styles et stigmates de l'inflorescence femelle
- Propriété : Diurétique et antilithiasique
- Mode d'emploi : Infusion et extrait liquide
[modifier] Recettes
[modifier] Alimentation animale
La plante entière peut être consommée par le bétail comme fourrage frais ou sec ou comme ensilage. Le maïs est une plante d'élevage d'embouche, elle permet donc d'engraisser plus rapidement les bovins et augmente ainsi la production de lait des vaches, au détriment de la qualité. La teneur assez faible du maïs en protéines et sa relative pauvreté en lysine et méthionine obligent à avoir recours à des compléments plus riches en azote.
Au niveau mondial, les deux tiers du maïs produit sont utilisés pour l'alimentation animale, 27 % pour l'alimentation humaine.
Il existe néanmoins de fortes disparités entre les continents.
En Europe de l'Ouest, la totalité du maïs ensilage et environ 80 % du maïs grain sont utilisés pour l'alimentation animale (bovins, aviculture et élevage de porcs). L'essentiel des 20 % du maïs grain restant est utilisé en amidonnerie et semoulerie.
[modifier] Les industries du maïs
Le maïs a de multiples débouchés : industrie agro-alimentaire (biscuiterie, pâtisserie, brasserie, distillerie, etc.), fabrication de colle pour l'industrie textile, édulcorant, produits de l'industrie pharmaceutique, plastiques biodégradables et biocarburants.
Les produits de l'amidonnerie sont utilisés :
- dans les produits alimentaires (fécule de maïs (maïzena), comme épaississant, liant, adhésif ou gélifiant) ;
- utilisations industrielles (papier, peintures, détergents, colles...) ;
- dans les produits pharmaceutiques et cosmétiques (antibiotiques, crèmes de beauté, dentifrice...) ;
- production d'éthanol (par fermentation de l'amidon), qui entre dans la composition des carburants notamment.
Les produits de la semoulerie sont utilisés dans les produits alimentaires (polenta, céréales à petit déjeuner, brasserie).
L'huile de maïs (extraite des germes) est utilisée en alimentation humaine, dans l'industrie pharmaceutique et dans l'industrie cosmétique.
La distillation de maïs permet la fabrication du gin et du whisky.
Les industries de la rafle (axe ligneux et renflé de l'épi) du maïs fournissent compost, combustible, abrasif, litière. Aux États-Unis on fabrique des pipes bon marché avec les rafles.
[modifier] Culture
[modifier] Sélection variétale
Le maïs a été sélectionné empiriquement au cours des siècles par les agriculteurs eux-même (épis de grosse taille).
Cependant, les plus gros progrès en matière de rendement reposent sur le développement des hybrides simples, puis doubles, et une sélection intensive par le rendement. Les hybrides commercialisés présentent également une plus grande homogénéité morphologique, ce qui a permis le développement de la mécanisation et une meilleure résistance à la verse.
Les recherches actuelles portent en particulier sur le développement et la croissance du maïs, l'augmentation des densités de peuplement, sur la résistance aux stress hydrique, azoté, et au stress dû aux herbicides, et sur la résistance à la pyrale (insecte ravageur, Ostrinia nubilali).
L'arrivée des hybrides a constitué une véritable révolution dans le monde agricole. Le maïs est une plante exigeante en soins et en travail, sa culture nécessite du matériel et donc des investissements importants, la mise en place de système d'irrigation, le remplacement des cultures traditionnelles… Elle implique également un lien plus fort avec les sociétés semencières, puisque la semence doit être achetée chaque année.
Malgré ces contraintes, les surfaces cultivées en maïs représentent près de 3 millions d'hectares en France.
Aujourd'hui, les progrès techniques permettent de développer des plantes transgéniques en y incorporant en laboratoire les caractéristiques recherchées.
En 1940, Barbara McClintock a reçu le Prix Nobel de médecine pour sa découverte des transposons dans le maïs.
[modifier] Variétés
Différentes variétés de maïs existent et sont cultivées :
- le maïs vitreux (semoules) ;
- le maïs corné, cultivé en particulier en Argentine et aux États-Unis, utilisé par l'industrie semoulière (« Corn flakes ») ;
- le maïs denté, caractéristique en particulier du Corn Belt américain ;
- le maïs doux (alimentation humaine) ;
- le maïs à éclater (pop-corn) ;
- le maïs farineux (peu cultivé).
Plus récemment sont apparues d'autres variétés :
- des maïs riches en huile (l'huile de maïs est appréciée dans l'alimentation humaine par la présence d'antioxydants qui la rendent plus stable) ;
- des maïs cireux (forte teneur en amylopectine, utilisés par certaines industries agroalimentaires ou papeteries comme épaississant) ;
- des amylomaïs (forte teneur en amylose, utilisée par l'industrie pour la production de films pour l'emballage des aliments) ;
- des maïs riches en lysine.
- Variétés mâle-stériles.
[modifier] Ennemis du maïs
[modifier] Ravageurs du maïs
- Mulot (Apodemus sylvaticus)
- Carabe du maïs (Stenolophus lecontei)
- Chrysomèle des racines du maïs (Diabrotica virgifera)
- Hanneton (Melolontha melolontha)
- Mouche grise des semis (Delia platura)
- Mouche des plantules de maïs (Geomyza tripunctata)
- Nématode de l'avoine (Heterodera avenae)
- Noctuelle des moissons (Agrotis segetum), la
- Noctuelle ponctuée (Mythimna unipunctata)
- Noctuelle ypsilon (Agrotis ypsilon)
- Noctuelle de la pomme de terre
- Oscinie de l'Avoine (Oscinella frit).
- Puceron du Merisier à grappe (Rhopalosiphum padi)
- Puceron des épis de céréales (Sitobion avenae)
- Pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis)
- Tétranyque tisserand (Tetranychus urticae)
- Tipule des prairies (Tipula paludosa)
- Ver fil-de-fer (ou larve de taupin)
- Ragondin (Myocastor coypus)
[modifier] Maladies
- Charbon du maïs
- Fusariose de l'épi
- Charbon des inflorescences
- Cercosporiose du maïs
- Mosaïque nanisante du maïs
[modifier] Produits phytopharmaceutiques sur maïs
Liste des produits phytopharmaceutiques autorisés en France pour lutter contre les parasites du maïs :
http://e-phy.agriculture.gouv.fr/wiphy/usages/41555.htm
[modifier] Problèmes environnementaux en Europe
Le maïs est une plante originaire de zones tropicales très humides, dont les racines restent en surface, c'est de plus un gros consommateur d'eau, dont la période de croissance maximum et de formation de grain se situe en fin de printemps et en été, période de plus faibles pluviométries en zones tempérées. Ces caractéristiques lui ont permis de se développer naturellement dans les régions tropicales. Dans des régions tempérées, comme la France, cela pose des problèmes d'irrigation, notamment parce qu'il faut irriguer les racines proches de la surface, dans une zone soumise à une évaporation plus intense en saison chaude. Dans les régions où le maïs est cultivé intensivement en culture irriguée, de nombreux cours d'eau se sont asséchés, en particulier en France.
En Europe, les maïsiculteurs reçoivent des aides directes à l'hectare dans le cadre de la politique agricole commune. Ces aides, applicables aussi aux autres céréales, sont dans certains cas modulées selon le type de culture, sèche ou irriguée, et plus élevée dans ce dernier cas, les rendements de référence étant nettement plus élevés. Ces aides directes sont destinées à disparaître dans le cadre de la réforme en cours.
[modifier] Exemple du Marais poitevin
Dans le Marais poitevin, zone humide autrefois plus étendue, une partie des terres ont été drainées pour les rendre cultivables. Le marais est aujourd'hui divisé en deux parties, l'une humide et l'autre sèche, des écluses permettent de retenir de l'eau jusqu'en juin et fournissent ensuite un approvisionnement minimum dans cette région pendant la saison chaude.
Certains agriculteurs cultivent du maïs dans la zone asséchée, et pompent de l'eau dans la nappe phréatique pour irriguer ces cultures, provoquant la remontée d'eau salée des profondeurs. Cela a pour effet d'étendre la zone de salinité, et de rendre des terres totalement inaptes à certaines cultures. Les bovins paissant cette herbe salée sont toutefois une particularité de la région.
[modifier] Maïs et OGM
Compte tenu des enjeux économiques très importants qu'il représente au niveau mondial et particulièrement aux États-Unis, le maïs est un champ d'application privilégié pour les OGM. Des variétés modifiées génétiquement pour résister à des herbicides ou à certains ravageurs ont été produites par les grands semenciers internationaux, notamment l'américain Monsanto, mais leur importation est interdite par certains États.
En Europe, cette question fait l'objet de débats importants. Pour plus de détails, voir l'article OGM.
[modifier] Variétés de maïs OGM
[modifier] Normes de commercialisation internationales
- Normes Codex pour le maïs
- Normes Codex pour la farine complète de maïs
- Norme Codex pour le maïs nain
- Norme Codex pour le maïs doux en conserve
[modifier] Notes
[modifier] Voir aussi
[modifier] Articles connexes
[modifier] Bibliographie
Quelques sources traitant de l'origine du maïs :
- Les plantes cultivées et l'homme, J.R. Harlan (traduction de J. Béliard et B. Fraleigh), éd. ACCT/CILF/PUF, 1987
- L'homme et les plantes cultivées, AG. Baudricourt, L. Hédin, éd. A.M. Métailié, 1988
- Fabuleux maïs, histoire et avenir d'une plante, J.P. Gay, éd. AGPM, 1984
- Maïs, mythe et réalité, J.P. Gay, éd. Atlantica, 1999
La redécouverte du maïs, par un écologiste français :
[modifier] Liens externes
- Référence ITIS : Zea mays L. (en)
- Site de l'association générale des producteurs de maïs (France)
- Article de Que Choisir ? sur l'assèchement de la France lié au maïs
[pdf] Guide de fabrication d'un moulin à maïs manuel
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