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Le cycle de vie du Crosne du Japon

Auteurs : Régis Thomas, Margarethe Maillart et David Busti ; Publication : David Busti

Le Crosne du Japon est un petit légume racine (nom générique pour tous les légumes qui poussent en terre) communément appelé crosne. Venu en France en 1882, il fut rapidement cultivé en grand puis tomba peu à peu dans l'oubli à la fin du XXème siècle. Depuis quelques années, il réapparaît à nouveau sur les marchés d'hiver mais également en magasin, prêt à être cuisiné, ce qui dispense le consommateur du fastidieux nettoyage d'antan, où les tubercules étaient secoués et frottés dans un torchon avec du gros sel.

Un petit tubercule annelé, blanc-nacré

Les crosnes que l'on achète se présentent sous la forme de petits tubercules de 3 à 8cm de long, renflés en leur milieu et amincis aux deux extrémités. L'extrémité brunâtre correspond à la partie sectionnée lors de la récolte, l'autre extrémité, annelée, correspond au bourgeon terminal précédé d'une petite portion de tige non tubérisée.

Morphologie comparée d'un crosne et de deux tubercules caulinaires alimentaires.
A gauche : Crosne vu de face (en haut) et en coupes transversale et longitudinale (en bas). A droite : Tubercule de Pomme de terre et de Topinambour vus de face (en haut) et en coupe transversale (en bas). Notez que le crosne et le tubercule de Topinambour présentent un aspect blanc-translucide en coupe alors que le tubercule de Pomme de terre possède un aspect « farineux ».
Crosne-tubercules.jpg Comparaison-Pomme-de-terre-topinambour.jpg

 

La partie tubérisée comprend 5 à 10 anneaux renflés séparés par des constrictions. Au niveau de celles-ci, on découvre de petites écailles foliaires opposées et décussées (c'est-à-dire alternant à 90° de l'une à l'autre). On est donc en présence d'une tige tubérisée (et non d'une racine) que les botanistes nomment tubercule caulinaire. La Pomme de terre et le Topinambour sont également des tubercules caulinaires dont la forme ovoïde provient d'une tubérisation homogène. Au contraire, les crosnes résultent d'une tubérisation inégale qui est très marquée au niveau des entrenœuds et beaucoup moins au niveau des nœuds, d'où la forme annelée. Un examen un peu plus attentif montre que le tubercule, blanc-nacré, est limité par un fin épiderme, et non par une couche de liège comme celui de la Pomme de terre. Cette mince enveloppe explique que les crosnes sont susceptibles de subir une dessiccation rapide, et ne se conservent donc pas longtemps à l'air libre. De ce fait, il faut les garder dans le bac à légumes du réfrigérateur.

Les coupes transversales et longitudinales confirment la structure caulinaire des crosnes et montrent que les nœuds sont marqués par des diaphragmes transversaux. Par ailleurs, leur aspect blanc-translucide, donne une première indication sur la nature et la localisation des réserves : il s'agit certainement de molécules glucidiques solubles contenues dans la vacuole des cellules. Le Topinambour, qui contient des réserves glucidiques solubles, présente également une section blanc-translucide. Au contraire, un tubercule de Pomme de terre ou tout autre tubercule contenant de l'amidon, aura une section « farineuse » due au fait que l'amidon insoluble est contenu dans des amyloplastes.

Un tubercule issu de la tubérisation d'un stolon souterrain

Pour comprendre l'origine de la structure d'un crosne, il faut déterrer délicatement un pied au mois de novembre, peu avant la date de la récolte. On découvre alors, à la base des tiges aériennes, le crosne mère, brunâtre et vidé de ses réserves, entouré d'un chevelu de filaments. Les filaments correspondent en fait à deux types d'organes :

  • Les cordons blanchâtres sont des tiges souterraines (rhizomes) à croissance subhorizontale et grêles (stolons), dont on voit bien que ce sont les extrémités qui sont annelées et renflées en tubercule. Ces stolons prennent naissance au niveau des nœuds hypogés (enterrés) des tiges aériennes.
  • Les cordons beaucoup plus fins sont des racines prenant naissance au niveau des nœuds des stolons ; ces racines se développant sur des tiges sont dites adventives.
Origine des tubercules de Crosne du Japon.
En haut, à gauche : Vue générale d'un pied de Crosne du Japon arraché au mois de novembre. En haut, à droite : Morphologie des parties souterraines du pied précédent. Repérez le tubercule mère à la base des tiges aériennes (de couleur brune et vidé de ses réserves, ces dernières ayant été mobilisées lors de la mise en place des tiges aériennes), les tiges souterraines subhorizontales blanchâtres (stolons) prenant naissance au niveau des noeuds enterrés des tiges aériennes, et les racines plus fines. En bas, à droite : Morphologie des stolons. Comme toutes les tiges, les stolons sont constitués d'une successions de nœuds et d'entrenœuds. Notez qu'ils se ramifient à plusieurs endroits (parfois au niveau des tubercules eux-mêmes !) et qu'ils portent des racines adventives au niveau des nœuds. En bas, à gauche : Relation entre stolon et tubercule. Les tubercules correspondent à l'extrémité tubérisée des stolons. La tubérisation concerne essentiellement les entrenœuds subterminaux des stolons.
Crosne-pied_complet.jpg Crosne-pied-detail.jpg
Crosne-ensemble-tubercules2.jpg Crosne-ensemble-tubercules1.jpg

 

Une plante de la famille des Lamiacées

L'observation de l'appareil végétatif aérien a déjà donné quelques caractéristiques de la famille des Lamiacées : tiges à section carrée portant des feuilles opposées-décussées (chaque étage est perpendiculaire au précédent) et feuilles ovales, dentées, rugueuses ressemblant un peu à celles de certaines Menthes.

L'observation des fleurs (la plante fleurit cependant rarement sous nos climats) confirme les observations végétatives : calice à 5 dents (sépales) aiguës ; corolle à 5 pétales soudés, bilabiée, de couleur purpurine ; pistil formé de deux carpelles soudés donnant un fruit constitué de 4 akènes (tétrakène).

Inflorescence du Crosne du Japon (Stachys affinis, à gauche) et de l'Epiaire des marais (Stachys palustris, à droite).
Stachys_affinis-fleurs.jpg Stachys_palustris.jpg

 

Nom scientifique du Crosne du Japon
Lorsqu'il s'est agi de classer cette plante, les botanistes l'on placée dans le genre Stachys (en français, Epiaires), genre bien connu et représenté en France par une quinzaine d'espèces. Remarquons qu'une de nos espèces indigènes, l'Epiaire des marais (Stachys palustris) présente également des stolons souterrains, légèrement tubérisée entre les nœuds.
Le vrai nom scientifique d'espèce est Stachis affinis proposé par Bunge en 1831. Naudin, dans la revue horticole de 1887, et par une erreur d'application de la loi de priorité réglant la nomenclature, le renomma Stachys tuberifera. Certains échantillons ayant été envoyés du Japon par Siebold, on le nomma également Stachys sieboldii.
Enfin, contrairement à ce que suggère son nom, le Crosne du Japon n'est pas originaire du Japon mais de Chine. Il fut toutefois introduit et cultivé au Japon avant d'être importé en Europe à la fin du XIXème siècle, d'où son nom courant actuel.

Un cycle de vie sous contrôle de la température

On plante les crosnes au printemps par paquets et entre 3 à 10cm de profondeur. Le cycle de vie comprend trois étapes :

  • Au cours de la phase végétative, le bourgeon terminal du crosne se développe et donne naissance à des tiges aériennes pourvues de feuilles. Les réserves du tubercule mère sont mobilisées (le tubercule se comporte à ce moment comme un organe source) et celui-ci se ride ;
  • Les stolons se forment en juillet-août. Ils naissent à partir des nœuds inférieurs (enterrés) des tiges aériennes et peuvent eux-mêmes se ramifier plusieurs fois pour donner des stolons secondaires ou tertiaires ;
  • La tubérisation intervient en octobre au niveau des apex des stolons. A cette étape,  la croissance en long des entrenœuds se réduit au profit de leur croissance en épaisseur. Les tubercules entrent ensuite en dormance et la récolte peut se faire durant tout l'hiver.
Morphologie d'un pied de Crosne du Japon en automne, au moment de la tubérisation.
A gauche : Morphologie de l'appareil végétatif aérien. A droite : Schéma de l'organisation de l'appareil souterrain. Le rhizome principal (partie souterraine des tiges aériennes) se ramifie pour donner des rhizomes plus grêles (stolons) qui se tubérisent à leur extrémité.
Crosne-Appareil_végétatif.JPG  Crosne-schema-appareil-souterrain.jpg

 

La tubérisation du Crosne du Japon a été étudiée dans les années 1960 par Jean LAGARDE, du laboratoire de botanique de l'université de Clermont-Ferrand, qui a montré que chacune de ces étapes est déterminée par des exigences thermopériodiques. Il a reproduit expérimentalement au laboratoire le cycle complet du Crosne du Japon, du tubercule au tubercule, en le soumettant à une alternance de températures bien définies tout en le maintenant à l'obscurité. Il montre une succession de trois phases caractérisées chacune par des températures précises :

  • des températures froides (12 semaines à 5°C) pour lever la dormance. Cette étape représente l'action du froid hivernal ;
  • de hautes températures (8 à 10 semaines à 22-25°C) pour la croissance des pousses et l'induction de la tubérisation. Cette phase correspond aux températures printanières et estivales ;
  • des températures fraîches enfin pour initier la tubérisation (3 semaines à 15°C) et l'expliciter (10 semaines à 15-20°C). Ces températures sont celles des nuits fraîches de la fin de l'été.

Notez que ce cycle expérimental d'environ 35 semaines ne correspond pas au cycle naturel de 52 semaines. Il s'agit là d'un cycle optimal qui ne tient pas compte du fait que, dans le milieu naturel, les températures ne sont pas toujours favorables à la poursuite du développement (températures trop basses à la sortie de l'hiver, températures pas suffisamment élevées au début du printemps, etc.), ce qui rallonge statisquement chacune des étapes du cycle.

Jean-Claude COURDUROUX, du même laboratoire que Jean LAGARDE, a donné une comparaison avec ce qui se passe chez la Ficaire, autre plante possédant des tubercules (voir tableau ci-dessous et notre précédent article « La Ficaire, une fausse renoncule »). De manière intéressante, ces résultats montrent des exigences thermopériodiques presque inversées chez les deux plantes dans la réalisation de la tubérisation.

Comparaison des trois étapes physiologiques dans la tubérisation du Crosne du Japon et de la Ficaire.
Notez que les cycles de tubérisation des deux plantes sont inversés. (D'après J.-C. COURDUROUX)
Température de :
Crosne du Japon
Ficaire

Températures utilisées expérimentalement

Conditions naturelles correspondantes

Températures utilisées expérimentalement

Conditions naturelles correspondantes

Levée de dormance

5°C
pendant 12 semaines

Froid hivernal

15°C maximum
La levée totale de dormance réclame 12 semaines minimum

Rafraichissement automnal

Induction de la tubérisation

22 à 25°C
pendant 8 à 10 semaines
Hautes températures du printemps et de l'été 5 à 7°C
pendant 12 semaines au minimum
Froid hivernal

Initiation et explicitation de la tubérisation

15°C
pendant 3 semaines, puis
15-20°C
pendant 10 semaines

Nuits fraîches de la fin de l'été 20 à 25°C
pendant 2 semaines
Premier réchauffement printanier

 

Remerciements

Les auteurs remercient chaleureusement Monsieur CHEVALIER, maraîcher à Yssingeaux (Haute-Loire), qui a bien voulu nous procurer des échantillons de crosnes.

Pour en savoir plus

  • ARVY Marie-Pierre & GALLOUIN François, Légumes d'hier et d'aujourd'hui, Belin, 2007.
  • BOIS Désiré, Les plantes alimentaires chez tous les peuples et à travers les âges, Tome 1 : phanérogames légumières, Lechevalier, 1927.
  • CAMEFORT Henri, Morphologie des végétaux vasculaires, Doin, 1972.
  • COURDUROUX Jean-Claude. Exigences thermopériodiques comparées de la Ficaire et du Crosne, Bull. Soc. Franç. Physiol. Végét. n°3, 1966.
  • GUIGNARD et Collaborateurs, Abrégé de phytochimie, Masson, 1985.
  • GUINOCHET Marcel, Notions fondamentales de botanique générale, Masson, 1965.
  • LAGARDE Jean, Thermopériodisme et développement chez le Crosne du Japon, Bull. Soc. Franç. Physiol. Végét. n°3, 1966.


Régis Thomas, Margarethe Maillart et David Busti, février 2012.

 


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