Adventices des champs cultivés : les ex-mauvaises herbes

19/06/2023

J’ai mauvaise réputation
Qu’je me démène ou que je reste coi
Je passe pour un je-ne-sais-quoi

Je ne fais pourtant de tort à personne
En suivant mon chemin de petit bonhomme

Ces célèbres paroles de G. Brassens pourraient s’appliquer presque aussi bien aux « mauvaises herbes » des champs cultivés, éternels parias de notre flore, des plantes classées depuis des temps immémoriaux comme nuisibles et indésirables. Mais on ne sait plus très bien exactement en quoi elles sont si mauvaises et, surtout, si par hasard, elles n’auraient pas aussi des côtés positifs et bénéfiques pour les humains. Nous avons déjà évoqué cette question avec l’exemple des chardons.

Pour éviter ce jugement de valeur hérité du regard strictement utilitariste des humains envers le vivant chosifié, les scientifiques ont proposé de leur attribuer un nouveau nom moins connoté : les adventices.

Dans cette chronique, nous allons faire connaissance avec ce vaste groupe d’espèces végétales, les adventices des champs cultivés, en explorant leurs caractéristiques écologiques. 

Mauvaises herbes 

On a bien compris que le vocable « mauvaise herbe » relevait d’un jugement négatif enraciné dans les cerveaux humains depuis les premiers balbutiements de l’agriculture au Néolithique il y a environ 10000 ans. Dès que les humains ont commencé à cultiver les premières plantes domestiquées (voir l’exemple de l’engrain), des plantes sauvages vivant dans leur environnement proche se sont invitées dans les terres cultivées qui offrent, entre autres, des sols enrichis. Ce faisant, elles sont entrées en compétition avec la plante cultivée ; des pratiques culturales se mirent progressivement en place pour les éliminer ou, à tout le moins, les contrôler : biner, sarcler, arracher, désherber, trier les graines, alterner les cultures, … Sous l’effet de cette forte sélection très orientée, des espèces se sont adaptées et certaines ont définitivement adopté ce nouvel environnement comme seul milieu de vie.

Les mauvaises herbes entraient ainsi au cœur de l’histoire humaine. En Europe, par exemple, on retrouve ce vocable dans diverses langues : malahierba ou maleza en Espagnol, malherbe en Italien, … En 1761, dans le Traité de la Culture des terres, l’agronome H. Duhamel de Monceau 1762 écrivait : « les laboureurs appellent mauvaises herbes toutes celles qui croissent dans leurs champs et qu’ils ne se proposent pas d’y cultiver ». Le caractère indésirable, du seul point de vue humain cultivateur, définit donc la notion de mauvaise herbe.

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Plus ponctuellement, au cours du 18^ème siècle, on a commencé à les surnommer aussi « herbes folles » : qui poussent n’importe où (sous-entendu dans les lieux habités ou travaillés) et sans que l’homme n’intervienne. Le qualificatif « folles » sous-entend que l’Homme n’arrive pas à les maîtriser. Voir l’exemple iconique de la folle-avoine, une graminée « mauvaise herbe » des champs de céréales : Avena fatua ; l’épithète fatua vient du latin fatuus pour extravagant. Disons que cette variante apportait un peu plus de fantaisie et de poésie que le sinistre « mauvaise herbe » !

De leur côté, les anglo-saxons ont adopté le mot weed : « une plante non valorisée pour son usage ou sa beauté ». Cette définition, par la négative mais très ouverte, a conféré à ce mot de nombreux sens possibles ; il peut désigner des groupes de plantes assez différents : les plantes indésirables, équivalent effectif de nos mauvaises herbes ; les plantes qui poussent spontanément dans un environnement modifié par l’homme (dont les champs cultivés mais aussi bien d’autres comme les milieux urbains ou les voies de communication) ; les plantes exotiques introduites invasives ; …

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Adventices

A partir de la fin du 18^ème siècle, les agronomes, conscients du caractère très partial de cette appellation, ont introduit un nouveau terme qu’ils jugeaient plus neutre : les adventices, dérivé du latin adventicius.

Le site CNTRL nous éclaire sur la lexicographie de ce mot. En langage courant, l’adjectif adventice s’emploie à propos d’un élément qui entre dans la constitution d’une chose et qui, de l’extérieur et fortuitement, s’ajoute comme un accessoire. Mais, il a un autre sens plus subtil en philosophie et c’est celui-ci qui aurait inspiré les agronomes : adventice, en parlant des composantes de l’être humain, se réfère à ce qui est à l’origine extérieur et étranger à la personnalité. Les adventices sont des plantes qui croissent sur les terres de cultures indépendamment de tout ensemencement par l’Homme ou en dehors de leur habitat originel (venant habiter « chez les hommes »).

Cette tentative de dédiaboliser les mauvaises herbes en leur attribuant un nouveau nom plus neutre semble, de prime abord, bienveillante envers elles. En fait, on voit bien que l’étymologie se fonde là encore sur des critères négatifs, même s’ils sont plus policés ! Pour preuve, la liste des synonymes associés au mot adventice et fournis par le site du CNTRL : accessoire, accidentel, acquis, annexe, artificiel, circonstanciel, complémentaire, contingent, épenthétique, étranger, extérieur, externe, factice, fortuit, inédit, inopportun, inutile, irrégulier, mauvais, momentané, nouveau, nuisible, occasionnel, parasitaire, parasite, quelconque, récent, secondaire, spécieux, superficiel, superflu, supplémentaire, surajouté, temporaire !

On a bien compris, les adventices restent dans l’imaginaire collectif les mauvaises herbes d’antan ! Même la science qui étudie ces plantes s’appelle toujours officiellement la malherbologie ; il faut dire que, jusqu’à récemment, son objectif principal était uniquement de développer les pratiques agricoles aptes à combattre et éradiquer les mauvaises herbes ! 

Mal définies

Dans son ouvrage de référence sur les adventices, Fundamentals of Weed Science (2013), R. Zimdahl a compilé pas moins de treize définitions différentes des adventices entre 1912 et 1961 ce qui indique l’absence de consensus pour les définir alors que nous nous sommes arrogés le droit de les contrôler à n’importe quel prix. Dans une publication de 2019 (bibliographie), une équipe de chercheurs du CNRS et de l’INRA souligne « qu’on n’a toujours pas réussi à définir de manière consensuelle ce qui fait qu’une plante soit une mauvaise herbe » !

La grande difficulté à définir les adventices tient avant tout à leur très grande diversité liée à la variété des contraintes qu’elles doivent affronter et qui les ont sélectionnées selon les cultures et les pratiques agricoles.

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Médiatiquement, on a beaucoup mis l’accent sur un sous-ensemble d’espèces d’adventices confinées strictement dans les milieux cultivés ; ces espèces spécialistes ont coévolué étroitement avec les plantes cultivées au point pour certaines d’imiter leur morphologie et leur cycle de vie comme par exemple mûrir ses graines en même temps que la culture. Ce sont les messicoles, les « plantes des moissons », inféodées majoritairement dans les cultures de céréales et de colza et dont beaucoup sont devenues très rares ou au bord de l’extinction. Elles ont fait l’objet d’un plan national d’actions de conservation 2012-2017 (Bibliographie). Citons entre autres la nielle des blés, la dauphinelle des blés, le miroir-de-Vénus, les adonis d’été ou d’automne, le peigne-de-Vénus (chronique messicoles ), …

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Continuum

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Mais, un grand nombre d’adventices sont en fait des espèces généralistes, présentes à la fois dans les champs cultivés et dans d’autres habitats herbacés ouverts non cultivés ; le gaillet gratteron, la lampsane commune, la petite ciguë ou la centaurée scabieuse en sont des exemples.

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Ces adventices sont pour la plupart des espèces communes à très communes et souvent négligées ou méprisées de ce fait par les scientifiques et encore plus par les milieux de la conservation. Pourtant, nous aurons l’occasion de voir dans des chroniques à venir que ces généralistes ultra-banales n’en jouent pas moins un rôle écologique essentiel dans les agroécosystèmes, notamment du fait de leur abondance, comme base des réseaux alimentaires et de riches interactions avec la biodiversité animale.

Nous devons cesser de hiérarchiser de manière binaire les espèces en « intéressantes » et « non intéressantes » uniquement sur la base de critères affectifs ou subjectifs (beauté, rareté, …). Ce qui importe avec le vivant, ce ne sont pas tant les espèces en soi et le regard que nous portons sur elles que les dynamiques d’interactions entre elles : nous avons besoin de toute la richesse de ce tissu du vivant et de nouer des alliances (voir les écrits lumineux de B. Morizot) avec toutes les adventices et pas seulement les emblématiques pour une agriculture durable et résiliente.

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On peut, pour ces adventices, définir un degré de fidélité aux champs cultivés selon leur fréquence relative dans ce milieu par rapport aux autres milieux où elles peuvent se rencontrer. Si on les compare avec des espèces peuplant des habitats non cultivés de même structure, on se rend compte qu’elles partagent avec elles de nombreux traits fonctionnels, soulignant leur caractère généraliste. Mais, on constate que plus la fidélité au milieu champs cultivés est forte, plus les différences s’accentuent. Il faut donc en fait considérer la notion d’adventice comme un continuum de spécialisation : certaines se sont plus adaptées aux champs cultivés que d’autres. Parmi ces « très fidèles », plus spécialisées, figurent des espèces très communes (voir la remarque ci-dessus) : le chénopode blanc, la moutarde des champs, le mouron blanc, la renouée des oiseaux, …

Filtrage écologique 

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La gestion agricole des champs impose un ensemble de contraintes très rudes et violentes qui en font un milieu de vie avec des conditions extrêmes pour des plantes sauvages. Une chronique entière a déjà été consacrée à ce sujet : La vie très perturbée des adventices des cultures.

Certes, les champs cultivés offrent deux avantages majeurs très attractifs : un milieu ouvert (donc de la lumière) avec un sol travaillé permettant la germination des graines et des ressources alimentaires abondantes via l’épandage d’engrais ou d’amendements ; dans certains cas, il y a aussi l’avantage de l’irrigation qui assure la ressource en eau.

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Mais, par ailleurs, les champs cultivés subissent une série de perturbations brutales et régulières. En quelques heures souvent, le milieu de vie va être complètement bouleversé : labourage ou hersage ou binage, désherbage mécanique ou pire chimique (aux effets durables et prolongés), moisson ou récolte de la plante cultivée qui met le milieu complètement à nu, travail du sol pour le semis suivi de la levée en masse de la plante cultivée qui occupe rapidement tout l’espace et monopolise souvent la lumière, … A cela, il faut ajouter l’imprévisibilité du milieu quant à ce qui se passera l’année suivante à cause de la rotation des cultures : pousser au milieu d’un champ de maïs n’a rien à voir avec pousser au milieu d’un champ de blé d’hiver.

Ainsi, pour une parcelle donnée à un moment donné, la flore sauvage doit affronter une série de contraintes majeures qui va sélectionner les espèces réunissant un ensemble de traits d’histoire de vie qui leur permettent de surmonter ces écueils majeurs. On parle de filtrage environnemental à travers toutes ces contraintes qui évoluent par ailleurs (doses, fréquence, intensité, … des pratiques).

De ce fait, le type de culture va être un élément déterminant selon la période de semis ou de travail du sol, des types de traitements désherbants, de la hauteur et de la densité de la plante cultivée, de l’ombrage qu’elle impose via son feuillage, de son pouvoir compétitif, … Chaque culture filtre un ensemble d’espèces d’adventices qu’on appelle une communauté caractéristique de cette culture. Ainsi la communauté des adventices des céréales d’hiver diffère nettement de celle des champs de colza ou de maïs ou de betteraves, … sans oublier les cutures pérennes comme les vignes ou les vergers.

Clarification

Finalement, il faudra attendre 2017 pour que soit publiée une liste détaillée des espèces de plantes adventices de France ; cette liste est disponible (téléchargeable) sur le site collaboratif zenodo.org. Avec cette base de données on peut commencer à cerner qui sont les adventices des champs cultivés notamment en les comparant avec des espèces de milieux ouverts herbacés (équivalents structurels des champs cultivés) mais non cultivés (pelouses, prairies, …).

1383 espèces d’adventices ont ainsi été inventoriées en France sur les 6060 espèces connues au total ; la flore adventice des champs cultivés représente donc 28,3% de la flore totale ce qui confirme sa grande diversité.

Quatre familles se partagent à elles seules presque la moitié des espèces : les astéracées ou composées avec 201 espèces, les Poacées ou Graminées (199 espèces), les Fabacées ou Légumineuses (184) et les Brassicacées ou Crucifères (92). Normal, ce sont parmi les familles de notre flore qui comptent le plus d’espèces. Par contre, certaines « grandes » familles comme les Rosacées ont proportionnellement peu de représentants.

Une analyse comparative de certains caractères physiologiques avec des non adventices dégage deux critères clés chez les adventices très fidèles aux cultures (voir ci-dessus). Elles tendent à avoir une surface foliaire spécifique élevée, i.e. un rapport élevé entre la surface et la masse de la feuille, soit de « grandes » feuilles. Ainsi, elles disposent globalement d’une capacité de photosynthèse plus élevée et donc un potentiel de croissance et de reproduction plus fort. Par contre, vis-à-vis de la lumière, elles ont un indice plutôt bas ce qui reflète leur capacité à acquérir des ressources tout en tolérant la compétition à la lumière imposée par la culture.

Ces deux critères se retrouvent à travers les deux grands types morphologiques d’adventices que l’on peut observer. Certaines ont une croissance rapide et cherchent à prendre de vitesse la plante cultivée pour rester à son niveau : ce sont de grandes espèces comme le chénopode blanc, les amarantes, divers chardons et laiterons, ou la folle-avoine, … D’autres, au contraire font « profil bas » et adoptent un port bas étalé, « prostré » disent les botanistes (mais pas passives du tout comme pourrait le laisser croire ce qualificatif !) en tolérant l’ombrage imposé : la renouée liseron, la renouée des oiseaux, le mouron rouge, …

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Les liserons des champs et des haies font de même mais dans un second temps, ils grimpent le long des tiges des plantes cultivées pour accéder à la lumière.

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Un autre indice physiologique est élevé chez les adventices : la consommation d’azote (sous forme de nitrates du sol). Les adventices se comportent en cela en plantes rudérales ou nitrophiles, gourmandes en nitrates. Les grands coquelicots en sont un bon exemple tout comme les chénopodes, le mouron des oiseaux, …

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Conséquence indirecte : les plantes ayant naturellement de faibles besoins en azote se trouvent plus ou moins exclues notamment à cause de la compétition imposée par leurs consœurs nitrophiles. Ainsi, la renoncule des champs, espèce messicole, connaît un très fort déclin car elle ne supporte pas des taux élevés de nitrates dans les sols.

Annuelles

La base de données d’espèces adventices (voir ci-dessus) comporte entre autres des informations sur les types biologiques ou formes de vie de ces plantes : annuelles ou thérophytes à cycle court qui meurent chaque année ; vivaces ou hémicryptophytes qui se maintiennent via des appareils souterrains pérennes ; vivaces à bulbes ou rhizomes chargés de réserves ou géophytes ; arbres et arbustes (phanérophytes et chaméphytes) à tiges ligneuses persistantes. Ces types biologiques se répartissent ainsi au sein des adventices : 60,4% pour les annuelles ; 25,7% pour les vivaces ; 9,6% pour les plantes à bulbes et rhizomes et 1,7% pour les arbres et arbustes.

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La dominance des annuelles tranche avec leur proportion bien plus modeste dans la flore globale. Clairement, le milieu champs cultivés sélectionne les espèces à cycle court qui survivent grâce à leurs graines. Ainsi, ces plantes peuvent être détruites lors des perturbations mentionnées ci-dessus mais « renaissent » au cycle suivant via leurs graines tombées au sol ou venues de l’extérieur (dispersion depuis les bordures ou les milieux proches) : voir l’exemple iconique et historique du coquelicot. Le cycle court permet d’atteindre la fructification avant que la perturbation majeure n’arrive : par exemple produire ses graines peu avant la période de la moisson.

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Une analyse par origine biogéographique conforte cette image : 602 espèces sur 1383 sont d’origine méditerranéenne tout comme la moitié des annuelles. Or, les plantes méditerranéennes sont adaptées au stress estival de sécheresse et fructifient avant son avènement : elles se retrouvent ainsi pré-adaptées aux perturbations majeures intervenant en été/automne (moisson, labour) dans les champs cultivés même sous des climats tempérés.

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Pour autant, on notera que toutes les adventices ne sont pas annuelles : 40% relèvent des autres catégories plus ou moins pérennes. Ceci indique qu’il existe d’autres stratégies complexes d’évitement des perturbations imposées par l’agriculture. Il n’y a donc pas une adventice type mais des dizaines de types différents qui tirent profit de tel ou tel trait selon le type de culture notamment.

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Notons pour terminer que les arbres et arbustes ne sont qu’accidentels sous forme de jeunes plants. Ces jeunes ligneux s’installent à partir de fruits ou graines apportés par le vent (érables, frênes, clématites, …) ou par des animaux (noyers via corneilles et freux , chênes via les geais des chênes , églantiers, sureaux, …). Les labours et traitements les éliminent ensuite, sauf dans certaines cultures pérennes où on pratique le non-labour (vignes par exemple). Par contre, en cas d’abandon brutal de la culture d’une parcelle , ces jeunes pousses se développent et amorcent la conquête rapide de la parcelle ; c’est le processus de réensauvagement passif.

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Ce premier aperçu sur les adventices révèle surtout leur grande diversité (plus de mille espèces quand même) associée à la grande diversité des stratégies écologiques mises en œuvre leur permettant de coloniser ce milieu extrême que sont les champs cultivés. Elles méritent décidément tout notre respect et une tout autre image que cette horrible étiquette de mauvaises herbes !

Bibliographie

Plan national d’actions en faveur des plantes messicoles. Cambecèdes J., Largier G., Lombard A. (2012) Conservatoire botanique national des Pyrénées et de Midi-Pyrénées – Fédération des Conservatoires botaniques nationaux – Ministère de l’Écologie, du Développement durable et de l’Énergie. 242 p.

Database of weeds in cultivation fields of France and UK, with ecological and biogeographical information François Munoz et al. (2017).

What makes a weed a weed? A large-scale evaluation of arable weeds through a functional lens. Bourgeois, B., F. Munoz, G. Fried, L. Mahaut, L. Armengot, P. Denelle, J. Storkey, et al. 2019. American Journal of Botany 106(1): 90–100.

Ecological Specialization and Rarity of Arable Weeds: Insights from a Comprehensive Survey in France François Munoz et al. Plants 2020, 9, 824