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Luzerne
Medicago. sativa
Classification scientifique
Règne : Plantae Division: Magnoliophyta Classe : Magnoliopsida Ordre: Fabales Famille: Fabaceae Sous-famille : Faboideae Tribu: Trifolieae Genus: Medicago Espèces: M. sativa
Nom binomial
Medicago sativa L.
Sous-espèces
M. sativa subsp. ambigua M. sativa subsp. microcarpa M. sativa subsp. sativa M. sativa subsp. varia Ref : ILDIS à partir de novembre 2005

La luzerne est une légumineuse vivace de type trèfle, Medicago sativa, caractérisée par une racine pivotante profonde, des feuilles composées généralement à trois folioles et de petites fleurs souvent bleu-violet, mais qui peuvent être de différentes couleurs, notamment jaunes et blanches. D’autres noms communs pour Medicago sativa incluent la luzerne, le medic pourpre et le lotier. Elle est également connue sous le nom d’herbe à bisons, d’herbe à bisons, de trèfle du Chili et de zi mu en chinois (Longe 2005). La luzerne est largement cultivée pour le foin et les pâturages pour le bétail, mais elle est également utilisée comme source de nourriture pour les gens et comme herbe médicinale (Longe 2005).

La luzerne reflète l’harmonie dans la nature via deux relations symbiotiques. Premièrement, en tant que membre de la famille des légumineuses, la luzerne entretient une relation mutualiste avec les bactéries fixatrices d’azote, ce qui lui permet de convertir l’azote atmosphérique en une forme utilisable. En échange de cet avantage, les micro-organismes reçoivent un habitat et une source de nourriture. Deuxièmement, la luzerne entretient une relation symbiotique mutuellement bénéfique avec les abeilles. Les abeilles reçoivent une source de nourriture des fleurs de la luzerne, tandis que la pollinisation permet la fécondation croisée nécessaire à la reproduction des plantes.

Dans un sens, la luzerne reflète également une relation harmonieuse avec les gens. La luzerne a été répandue par les hommes dans le monde entier, assurant sa survie en tant qu’espèce, et des abeilles ont même été importées dans les champs de luzerne à des fins de pollinisation. Pour l’homme, la luzerne est une plante agricole très importante, utilisée pour nourrir le bétail (bovins, chevaux, moutons, etc.), et utilisée dans la rotation des cultures pour reconstituer l’azote et les autres nutriments du sol. En termes de consommation humaine, les germes de luzerne sont utilisés comme ingrédient de salade, les pousses sont consommées comme légume, les graines sont consommées et les feuilles sont utilisées pour faire du thé. La luzerne est riche en protéines et constitue une excellente source de plusieurs vitamines (A, D, E et K) et minéraux. En outre, les médecines occidentale et orientale ont trouvé des moyens d’utiliser la plante entière et les graines à des fins médicinales.

Description

Medicago sativa est un membre de la famille des plantes à fleurs, les Fabaceae (également appelées Leguminosae). Elles constituent l’une des plus grandes familles de plantes et comprennent les haricots, les pois, les arachides, les lupins, la luzerne, le trèfle, l’acacia et bien d’autres. Les Fabaceae sont connues diversement comme la famille des légumineuses, la famille des pois, la famille des haricots ou la famille des légumineuses.

Tous les membres de cette famille ont des fleurs à cinq pétales dans lesquelles l’ovaire supérieur (un ovaire attaché au réceptacle au-dessus de l’attachement des autres parties florales) mûrit pour former une « gousse », techniquement appelée légumineuse, dont les deux côtés se séparent, libérant les graines qui sont attachées à l’une ou aux deux coutures.

Les légumineuses sont traditionnellement classées en trois sous-familles (dans certaines taxonomies, elles sont élevées au rang de famille dans l’ordre des Fabales), dont la luzerne appartient à la sous-famille des Faboideae ou Papilionoideae. Les plantes de cette sous-famille ont un pétale qui est grand et qui a un pli, tandis que les deux pétales adjacents sont sur les côtés, et les deux pétales inférieurs sont joints ensemble à la base, formant une structure en forme de bateau. La plupart des légumineuses, y compris celles bien connues comme cultures alimentaires, font partie de cette sous-famille.

La plupart des légumineuses, grâce à une relation symbiotique avec certaines bactéries appelées rhizobia sont capables de prendre l’azote de l’air et de le « fixer », c’est-à-dire de le transformer en composés chimiques utilisables par les plantes. C’est le processus de fixation de l’azote. L’azote est alors disponible pour être utilisé par les animaux qui mangent les plantes légumineuses et par d’autres plantes lorsqu’il est absorbé par le sol après la mort des légumineuses.

La luzerne a un système racinaire très long et profond (deux à cinq mètres) (Longe 2005) ; la longue racine pivotante peut même atteindre 15 mètres de profondeur. Sa taille varie d’un tiers de mètre à un peu moins d’un mètre de hauteur. Elle possède de nombreuses tiges (de quelques unes à peut-être 50) qui naissent d’une seule couronne ligneuse située près du sol. Les fleurs sont souvent de couleur bleu-violet ou violette, mais peuvent être jaunes, blanches, vertes et d’autres nuances. Le fruit est une légumineuse, qui contient de petites graines. La pollinisation par les insectes, principalement par les abeilles permet la fécondation croisée nécessaire à la reproduction.

La luzerne vit de trois à douze ans, selon la variété et le climat. C’est une légumineuse vivace de saison fraîche. Son système racinaire profond lui permet d’être très résistante, notamment aux sécheresses, et elle repousse également rapidement après la coupe, ce qui permet de nombreuses récoltes en une saison. La luzerne est une plante qui présente une autotoxicité, ce qui signifie qu’il est difficile pour les graines de luzerne de pousser dans des peuplements existants de luzerne. Il est donc recommandé de défricher les champs de luzerne ou de les faire tourner avant de les ressemer.

La luzerne a un génome tétraploïde.

La luzerne est originaire d’Iran, où elle a probablement été domestiquée à l’âge du bronze pour nourrir les chevaux amenés d’Asie centrale. Elle est arrivée en Grèce vers 490 avant notre ère en étant utilisée pour nourrir les chevaux de l’armée perse. Il a été introduit du Chili aux États-Unis vers 1860. Sa culture à grande échelle à partir du XVIIe siècle a constitué une avancée importante dans l’agriculture européenne.

Variétés

Petites balles carrées de luzerne

Des recherches et un développement considérables ont été effectués avec cette plante importante et de nombreuses variétés ont été développées. Les anciens cultivars tels que ‘Vernal’ ont été la norme pendant des années, mais de nombreuses variétés publiques et privées de meilleure qualité sont maintenant disponibles, et sont adaptées aux besoins de climats particuliers. Les entreprises privées lancent de nombreuses nouvelles variétés chaque année aux États-Unis.

La dormance automnale est une caractéristique majeure des variétés de luzerne. Les variétés plus « dormantes » ont une croissance réduite à l’automne, une réponse due aux basses températures et à la réduction de la longueur des jours. Les variétés « non dormantes » présentent une activité de croissance hivernale et sont donc cultivées dans des environnements à saison longue comme le Mexique, l’Arizona et le sud de la Californie, alors que les lignées dormantes sont cultivées dans le haut Midwest, au Canada et dans le nord-est. Les lignées non dormantes sont sensibles à la destruction par l’hiver dans les climats froids, et ont une moins bonne persistance, mais peuvent avoir un rendement plus élevé.

La plupart des cultivars de luzerne contiennent du matériel génétique de Sickle Medick (M. falcata), une variété sauvage de luzerne qui s’hybride naturellement avec M. sativa pour produire la luzerne des sables (M. sativa ssp. varia). Cette espèce peut porter soit les fleurs violettes de la luzerne, soit le jaune de la drépanocytose, et est nommée pour sa croissance facile dans les sols sablonneux.

La plupart des améliorations apportées à la luzerne au cours des dernières décennies ont porté sur la résistance aux maladies, l’amélioration de la capacité à passer l’hiver dans les climats froids, et les traits multifeuilles. La résistance aux maladies est importante car elle améliore l’utilité de la luzerne sur les sols mal drainés, et pendant les années humides.

La luzerne à feuilles multiples a plus de trois folioles par feuille. Ces lignées peuvent avoir un contenu nutritionnel plus élevé en poids parce qu’il y a relativement plus de matière foliaire pour la même quantité de tige.

Les variétés modernes de luzerne ont probablement une gamme plus large de résistance aux insectes, aux maladies et aux nématodes que de nombreuses autres espèces agricoles.

Utilisations

Agriculture

La luzerne est l’une des légumineuses les plus importantes utilisées en agriculture. Elle est largement cultivée dans le monde entier comme fourrage pour le bétail, et est le plus souvent récoltée sous forme de foin. La luzerne a la valeur alimentaire la plus élevée de toutes les cultures de foin communes. Grâce à sa capacité à fixer l’azote, la luzerne produit un aliment riche en protéines, indépendamment de l’azote disponible dans le sol. Lorsqu’elle est cultivée sur des sols où elle est bien adaptée, la luzerne est la plante fourragère au rendement le plus élevé.

La luzerne est principalement utilisée pour la production laitière, suivie par les bovins, les moutons, les chevaux et les chèvres.

Le système racinaire profond de la luzerne et sa capacité à fixer l’azote la rendent également précieuse comme amendement du sol ou « engrais vert » (Longe 2005). Elle est utilisée dans la rotation des cultures pour reconstituer l’azote et d’autres nutriments dans le sol entre les plantations d’autres plantes agricoles.

Utilisations culinaires et nutritionnelles

Bien qu’utilisée principalement pour la consommation des animaux, la luzerne a une histoire d’utilisation pour la consommation humaine également.

Les germes de luzerne sont utilisés comme ingrédient de salade aux États-Unis, en Australie et en Nouvelle-Zélande. Les pousses tendres sont consommées dans certains endroits comme un légume feuille. Les graines sont également consommées et, au début des États-Unis, elles étaient moulues et utilisées comme farine (Longe 2005). La consommation humaine des parties plus anciennes de la plante est limitée principalement par la teneur très élevée en fibres. La feuille de luzerne déshydratée est disponible commercialement comme complément alimentaire sous plusieurs formes, comme des comprimés, des poudres et du thé.

La luzerne est une excellente source de vitamines A, D, E et K, et est riche en protéines, et contient également des traces de minéraux tels que le calcium, le magnésium, le fer, le phosphore et le potassium (Longe 2005).

Utilisations médicinales

La plante entière et les graines sont utilisées médicalement dans la médecine occidentale et la médecine traditionnelle chinoise (Longe 2005). La principale utilisation médicinale aux États-Unis a été comme un thé nutritif ou un tonique, mais il est également considéré comme utile pour traiter l’arthrite, le diabète, les problèmes digestifs, la perte de poids, le rhume des foins, l’asthme, et comme diurétique ou « pilule d’eau » et pour réduire le cholestérol (Longe 2005). La luzerne est une herbe mineure dans la médecine chinoise, mais elle est utilisée depuis le sixième siècle à des fins telles que le nettoyage du système digestif et pour débarrasser la vessie des pierres ; en outre, la racine de la luzerne est utilisée pour réduire la fièvre, améliorer le flux urinaire et traiter la jaunisse, entre autres croyances (Longe 2005).

Longe (2005) note que si la luzerne est généralement inoffensive, les personnes atteintes de la maladie auto-immune du lupus érythémateux systémique (LES) ne devraient pas prendre de luzerne sous quelque forme que ce soit, par mesure de précaution, à la suite de certaines études où le LES latent a été réactivé chez des personnes par l’utilisation de la luzerne et certains nouveaux cas de LES sont apparus chez des singes nourris de germes et de graines de luzerne.

Production

Les États-Unis sont le plus grand producteur de luzerne au monde. Les principaux États producteurs de luzerne (au sein des_États_Unis) sont la Californie, le Dakota du Sud et le Wisconsin. Les États du haut Midwest représentent environ 50 % de la production américaine, les États du nord-est 10 % et les États de l’ouest 40 % de la production américaine, ces derniers étant principalement irrigués. Cependant, la luzerne a une large gamme d’adaptation et peut être cultivée des plaines nordiques très froides aux vallées de haute montagne, des riches régions agricoles tempérées aux climats méditerranéens et aux déserts brûlants.

La luzerne peut être semée au printemps ou à l’automne, et donne ses meilleurs résultats sur des sols bien drainés avec un pH neutre de 6,8-7,5. La luzerne a besoin d’une grande quantité de potasse. Les sols peu fertiles doivent être fertilisés avec du fumier ou un engrais chimique, mais la correction du pH est particulièrement importante. On utilise généralement un taux de semis de 13-20 kg/hectare (12-25 lb/acre) dans les régions au climat acceptable et un taux de 22 kg/hectare (20 lb/acre) dans les régions du sud. Une culture nourricière est souvent utilisée, en particulier pour les plantations de printemps, afin de réduire les problèmes de mauvaises herbes. Des herbicides sont parfois utilisés à la place.

Dans la plupart des climats, la luzerne est coupée trois à quatre fois par an, mais elle est récoltée jusqu’à 12 fois par an en Arizona et en Californie du Sud. Les rendements totaux sont généralement d’environ 8 tonnes métriques/hectare (4 tonnes/acre), mais des rendements ont été enregistrés jusqu’à 20 tonnes métriques/ha (16 tonnes/acre). Les rendements varient en fonction de la région et du climat, ainsi que du stade de maturité au moment de la coupe. Les coupes plus tardives améliorent le rendement mais réduisent le contenu nutritionnel.

Abeille coupeuse de feuilles de luzerne, Megachile rotundata, un pollinisateur sur une fleur de luzerne

La luzerne est considérée comme un « insectarium » en raison du grand nombre d’insectes qui s’y trouvent. Certains ravageurs comme le charançon de la luzerne, les pucerons et la cicadelle de la pomme de terre peuvent réduire considérablement les rendements de la luzerne, en particulier lors de la deuxième coupe, lorsque le temps est le plus chaud. Des contrôles chimiques sont parfois utilisés pour éviter cela. La luzerne est également sensible aux pourritures des racines, notamment le phytophora, la rhizoctonie et le Texas Root Rot.

La production de graines de luzerne nécessite la présence de pollinisateurs dans les champs lors de la floraison. La pollinisation de la luzerne est quelque peu problématique car la quille de la fleur se déclenche pour favoriser le transfert du pollen vers l’abeille butineuse, la frappant à la tête. Les abeilles domestiques occidentales n’aiment pas être frappées à la tête de façon répétée et apprennent souvent à éviter cette action en aspirant le nectar sur le côté de la fleur, ce qui empêche la pollinisation (Milius 2007). La majorité de la pollinisation est accomplie par de jeunes abeilles qui n’ont pas encore appris l’astuce de voler la fleur sans la faire trébucher. Lorsque les abeilles domestiques sont utilisées pour la pollinisation, les ruches sont remplies à un taux très élevé pour maximiser le nombre de jeunes abeilles.

Aujourd’hui, l’abeille coupeuse de feuilles de luzerne est de plus en plus utilisée pour contourner ce problème. Espèce d’abeille solitaire mais grégaire, elle ne construit pas de colonies et ne stocke pas de miel, mais est un pollinisateur très efficace des graines de luzerne. La nidification se fait dans des tunnels individuels en bois ou en plastique, fournis par les producteurs de graines de luzerne (Milius 2007).

Une plus petite quantité de graines de luzerne est pollinisée par l’abeille alcaline, principalement dans le nord-ouest des États-Unis. Elle est cultivée dans des lits spéciaux près des champs de semences. Ces abeilles ont aussi leurs propres problèmes. Elles ne sont pas portables comme les abeilles mellifères ; il leur faut plusieurs saisons pour se constituer un cheptel lorsque les champs sont plantés dans de nouvelles zones (Milius 2007). Les abeilles domestiques sont encore transportées par camion dans de nombreux champs au moment de la floraison.

Récolte

Balles cylindriques de luzerne

Lorsque la luzerne doit être utilisée comme foin, elle est généralement coupée et mise en balles. Les meules de foin en vrac sont encore utilisées dans certaines régions, mais les balles sont beaucoup plus faciles à transporter et à garder en main lorsqu’elles sont stockées. Idéalement, le foin est coupé juste au moment où le champ commence à fleurir. Lorsqu’on utilise des équipements agricoles plutôt que de récolter à la main, le processus commence par une andaineuse, qui coupe la luzerne et la dispose en andains. Dans les régions où le séchage de la luzerne est problématique et lent, une machine appelée faucheuse-conditionneuse est utilisée pour couper le foin. La faucheuse-conditionneuse possède soit un ensemble de rouleaux, soit des fléaux à travers lesquels le foin passe après avoir été coupé, ce qui écrase ou casse les tiges afin de faciliter un séchage plus rapide du foin.

Après le séchage de la luzerne, un tracteur tirant une presse ramasse le foin en balles. Il existe trois types de balles couramment utilisées pour la luzerne. Les petites balles « carrées » – en fait rectangulaires, et généralement d’environ 40 x 45 x 100 cm (14 in x 18 in x 38 in) – sont utilisées pour les petits animaux et les chevaux individuels. Les petites balles carrées pèsent entre 25 et 30 kg (50 à 70 livres) selon l’humidité, et peuvent facilement être séparées à la main en « flocons ». Les ranchs de bétail utilisent de grosses balles rondes, généralement d’un diamètre de 1,4 à 1,8 m (4 à 6 pieds) et pesant jusqu’à 500-1 000 kg. Ces balles peuvent être placées dans des piles d’écuries, placées dans de grandes mangeoires pour les troupeaux de chevaux, et déroulées sur le sol pour les grands troupeaux de bovins. Les balles peuvent être chargées et empilées avec un tracteur à l’aide d’un pic, appelé lance à balles, qui perce le centre de la balle, ou avec un grappin (griffe) sur le chargeur frontal du tracteur. Une innovation plus récente concerne les grandes balles « carrées », qui ont à peu près les mêmes proportions que les petites balles carrées, mais sont beaucoup plus grandes. La taille des balles est fixée de manière à ce que les piles tiennent parfaitement sur un grand camion à plateau.

Lorsqu’elle est utilisée comme aliment pour le bétail laitier, la luzerne est souvent transformée en ensilage préfané par un procédé appelé ensilage. Plutôt que de la sécher jusqu’au niveau du foin sec, elle est hachée finement et placée dans des silos, des tranchées ou des sacs, où l’apport d’oxygène peut être limité, ce qui lui permet de fermenter. Cela lui permet de rester dans un état dans lequel les niveaux de nutriments sont plus proches de ceux du fourrage frais et sont plus appétissants dans le régime à haute performance des bovins laitiers.

• Hanson, A. A., D. K. Barnes, et R. R. Hill. 1988. La luzerne et l’amélioration de la luzerne. Agronomy, no. 29. Madison, Wis, USA : American Society of Agronomy. ISBN 089118094X.

• Longe, J. L. 2005. L’encyclopédie Gale de la médecine alternative. Farmington Hills, Mich : Thomson/Gale. ISBN 0787693960.

• Milius, S. 2007. La plupart des abeilles vivent seules : Pas de ruches, pas de miel, mais peut-être de l’aide pour les cultures. Science News 171(1) : 11-13.