Les roseaux
Arundo Donax L, aujourd'hui connue sous le nom de canne de Provence, est une plante vivace de la famille des Poaceae (anciennement graminée) qui vit dans toute la région méditerranéenne. Elle est répandue à tel point, qu'il serait très difficile pour nous d'imaginer le paysage méditerranéen sans sa présence.
On a souvent dit qu'il s'agit d'une espèce introduite, mais il ne semble pas y avoir de données concluantes pour le confirmer. Au contraire, son utilisation par les populations méditerranéennes remonte aux civilisations les plus anciennes du bassin. Les premières références à la culture de la canne se trouvent dans deux ouvrages de Theophrastus (Θεόφραστος, Eresos 372 BC-287 BC), De historia plantarum et De causis plantarum.
La canne, grâce à ses caractéristiques de dureté, de flexibilité et de maniement facile, a pris racine dans la culture matérielle des peuples méditerranéens. Ainsi, nous pouvons trouver différents usages de la canne dans l'agriculture et l'artisanat. Elle peut être utilisée pour protéger et contenir toutes sortes de plantes ou d'arbres et pour transporter leurs fruits; elle peut supporter les toits des maisons et blanchir les murs; on pêche avec des cannes et surtout on fait de la musique. L'usage de la canne pour créer de la musique remonte à plus de 5.000 ans.
Aujourd'hui, les anches pour instruments de musique continuent d'être fabriquées avec le bois d'Arundo donax, le même matériel qui a été emprunté tout au long de l'histoire. C'est un cas rare, dans lequel la technologie moderne n'a pas été en mesure de développer un substitut satisfaisant malgré les efforts faits en testant une grande variété de matériaux.
Le Roseau (Canne de Provence) (Arundo donax L.) appartient au genre Arundo, qui comprend 6 espèces répandues dans tous les pays chauds. A. donax L. est le plus répandu et le plus connu.
L'Arundo donax est une Poaceae vivace (graminée) avec de tiges -cannes- très durcies et ligneuses à partir de la deuxième année, lesquelles proviennent d'un rhizome rampant et ramifié situé à faible profondeur.
Lorsque le sol est nutritif et a toute l'eau dont il a besoin, il peut atteindre 8 mètres de hauteur et un diamètre à la base de plus de 35 mm.
Les feuilles en forme d'épée gris verdâtre sont alternes, de 30 à 60 centimètres de long et 2 à 6 centimètres de large avec une pointe conique. Elles partent d'un nœud et restent complètement attachées à la tige jusqu'à la proximité du nœud suivant, où le limbe se sépare de la tige. Habituellement, cette partie de la feuille se détache en hiver et seule la partie adhérente qui sèche, reste.
Arundo donax fleurit à la fin de l'été, avec des plumes verticales d'environ 40 à 60 centimètres de long, généralement sans graines ou avec des graines rarement fertiles. Au lieu de cela, la plante se reproduit principalement par voie végétative par des rhizomes souterrains durs et fibreux qui forment des tapis nodulaires et extensibles qui pénètrent profondément dans le sol jusqu'à 1 mètre de profondeur.
Cette multiplication végétative est bien adaptée aux inondations, l'eau brise des groupes individuels d'A. Donax et en étale les morceaux, qui peuvent ensuite pousser et coloniser en aval.
Arundo donax est une grande plante herbacée vivace de la sous-famille des Arundinoideae. Les tiges produites lors de la première saison de croissance ne sont pas ramifiées et sont photosynthétiques.
En Méditerranée, à partir de fin mai et jusqu'au mois d'août, de nouvelles pousses de canne grandissent rapidement et produisent des tiges et des feuilles. À partir de la fin du mois d'août, les feuilles inférieures commencent à se sécher, en fonction des températures saisonnières. Le séchage s'accélère à l'automne, lorsque la floraison a lieu du début octobre à la fin novembre. À ce stade phénologique, la teneur en humidité diminue considérablement. Lors dès basses températures hivernales, la canne arrête sa croissance.
La repousse a lieu au printemps suivant.
La canne a une capacité photosynthétique élevée, associée à l'absence de saturation lumineuse. L'absorption de dioxyde de carbone est élevée par rapport aux autres espèces C3 et C4, par conséquent la croissance de la canne est extraordinairement rapide en bonne saison.
Lorsqu'une nouvelle tige aérienne germe, elle le fait déjà avec le diamètre final, elle ne fait que croître en longueur et, en quelques semaines, elle atteint sa hauteur finale.
En comparaison avec d'autres plantes, la productivité de la matière organique par hectare est l'une des plus élevées.
Un méristème apical (zone de division cellulaire) à l'extrémité d'un bourgeon ou d'une racine provoque une augmentation de la longueur du bourgeron ou de la racine en plaçant un nouveau tissu (plus jeune) au-dessus d'un tissu existant (plus ancien).
La tige est divisée en nœuds et entre-nœuds. Les feuilles naissent dans les nœuds et c'est là que commencent les branches secondaires qui apparaissent la deuxième année. Les roseaux de la première année ne sont pas ramifiés et c'est au deuxième printemps que des branches secondaires latérales simples ou multiples se forment à partir des nœuds.
Une fois qu'un roseau génère des branches secondaires, celles-ci deviennent la principale zone de nouvelle croissance et la tige principale ne grandit pratiquement plus.
Dans la plupart des régions où la canne pousse, aucune graine viable n'est produite. On pense que la stérilité de la canne est le résultat de l'échec de la division des cellules souches de la mégaspore.
Aucune variation significative de la diversité génétique n'a été trouvée dans différentes études génétiques aux États-Unis et dans divers endroits du bassin méditerranéen. Les données moléculaires indiquent clairement un clone génétique unique d'A. Donax aux États-Unis, bien que de multiples introductions de cette plante aient été documentées.
D'autres études menées dans la région méditerranéenne ont analysé des échantillons de canne provenant de 80 sites différents et ont également montré une faible diversité génétique.
Les résultats indiquent l'apparition d'altérations post-méiotiques dans la voie de développement de l’ovule et du pollen. Les données soutiennent une origine monophylétique de la canne et suggèrent qu'elle est originaire d'Asie, s'étendant de là jusqu'au bassin méditerranéen.
La canne s'adapte à une grande variété de conditions écologiques, mais elle est généralement associée aux systèmes riverains et humides. La plante peut pousser dans une grande variété de sols, dès argiles lourdes aux terrains sablonnés et aux sols de gravier, mais elle préfère les sols humides et drainés, où elle peut produire des masses denses.
Il a été démontré que les cultures de canne ont un effet bénéfique sur la conservation des sols agricoles, essentiellement sur la biomasse microbienne et sur la quantité et la qualité de la matière organique.
Dès l'antiquité, on trouve dans de nombreuses régions méditerranéennes, des roselières près des vergers, dans les canaux qui limitent les champs, escortant les canaux d'irrigation, intimement liés à l'espace agricole. Très probablement, la canne a commencé à être cultivée pour son utilité dans la vie agricole.
Les Grecs de l'Antiquité utilisaient des roseaux (appelés Kalamos: A. donax) pour fabriquer des flûtes, appelées kalamavlos; c'est un mot composé, kalamos (roseau) + avlos (flûte). À cette époque, la meilleure anche pour flûte venait des rives de la rivière Kephissos en Attique. Plusieurs kalamavlos accordés différemment et liés ensemble forment une flûte de Pan.
Le roseau est utilisé depuis plus de 5000 ans pour fabriquer des flûtes Ney (mot perse pour roseau), qui sont encore jouées dans de nombreuses régions du Moyen-Orient. Ainsi que l'Arghul égyptien, les Launedas de Sardaigne, ou le Zummara arabe.
Apparaissent plus tard le Shalmeï en Allemagne, le Piffare en Italie ou le Chalumeau en France, qui évoluent et deviendront les instruments modernes de la famille des bois à partir du XVIIe siècle.
Actuellement, A. donax reste la matière première pour la fabrication d'anches pour clarinettes, saxophones, hautbois, bassons, cornemuses et autres instruments à vent en bois
La structure et l'anatomie de la canne font que son bois possède les propriétés nécessaires pour être utilisé dans les instruments de musique.
La composition d'une tige Arundo donax peut être décrite comme constituée de trois anneaux concentriques (A):
En plus zoomé (B):
Coupe radiale-longitudinale (C)
Chaque cellule Arundo donax, lorsqu'elle est vivante, est remplie d'un fluide complexe qui contient plusieurs éléments. Une anche de n'importe quel instrument, cependant, est composée d'un morceau sec de bois d'Arundo: rien de plus que la coquille ou le reste des parois des cellules dans une forme relative fixe.
À l'extérieur se trouvent l'épiderme, le parenchyme cortical et un anneau de fibres. Le tissu de remplissage contient des faisceaux vasculaires qui augmentent en nombre vers l'extérieur et diminuent en taille avec des parois cellulaires plus épaisses. Les cellules du parenchyme rétrécissent vers l'extérieur avec l'augmentation de l'épaisseur de la paroi cellulaire.
Composition chimique de la paroi cellulaire
Le premier et le plus important des composés contenus dans les parois cellulaires est la cellulose (un glucide). La cellulose est le composant structurel de la paroi cellulaire primaire et est le composé organique le plus répandu sur la Terre.
L'autre type d'hydrate de carbone qui se trouve dans la paroi cellulaire du bois de roseau est l'hémicellulose. Le type particulier d'hémicellulose générique trouvé dans le bois de canne est le même que celui que l'on trouve dans de nombreux résineux.
La fonction de l'hémicellulose dans Arundo donax et dans le bois en général est d'aider à l'absorption d'eau. L'hémicellulose a tendance à être hydrophile et permet l'absorption des molécules d'eau dans les espaces interstitiels du réseau cristallin de cellulose. Il est présent dans presque toutes les parois cellulaires des plantes. Alors que la cellulose est cristalline, solide et résistante à l'hydrolyse, l'hémicellulose a une structure amorphe aléatoire de faible résistance.
Le dernier composant chimique important du bois de canne est la lignine (bois en latin). Cette charge gommeuse très complexe est formée à partir de cellules végétales mortes et est produite à la suite du processus de vieillissement des plantes. La lignine protège les plantes le plus âgées des agents pathogènes et de l'eau, stabilise la matrice de la paroi cellulaire et fournit une protection visqueuse contre les chocs et une certaine plasticité dans la plante.
La densité modérée combinée à un module d'élasticité élevé * 1 (module de Young) fait du bois Arundo donax un matériel unique pour la fabrication des anches. Dans le cas d'Arundo, la rigidité résulte d'une forte présence de fibres. Ces matériaux sont dits anisotropes * 2 car la rigidité est beaucoup plus importante le long de la fibre que dans les autres directions.
Cette caractéristique est possible car les cellules fibreuses contiennent une grande quantité de lignine. La lignine et les sucres (en particulier le glucose) sont responsables de l'une des vertus les plus importantes d'Arundo donax: la grande capacité d'amortissement. Cela garantit que l'anche suit rapidement les variations de pression de la colonne d'air, sans y ajouter trop de vibrations indésirables.
Le bambou est trop rigide pour l'utiliser comme substitut de la canne (l'amortissement est trop bas).
Pour résister à la force du vent, Arundo donax est construit fortement de bas en haut et le tube est renforcé vers l'extérieur. La concentration de lignine augmente environ dix fois lorsqu'elle va du haut de la tige vers le bas.
* 1 C'est la mesure de la rigidité d'un matériau élastique
* 2 L'anisotropie est la propriété de variation des propriétés physiques lorsqu'elle est mesurée dans différentes directions.
Le climat, le sol, l'espace, l'irrigation et la fertilisation influencent la qualité de la canne, de même que l'âge et le moment de la récolte. La canne doit être âgée d'au moins 2 ans et doit être coupée en hiver lorsque l'activité vitale de la plante est minimale.
Il y a deux raisons pour lesquelles la tige de canne devrait atteindre un certain stade de développement avant la récolte. La première est que la lignine, qui donne à la canne la rigidité désirée pour les vibrations, ne se développe qu'avec le temps. Même au sein d'une seule plante, les portions plus anciennes contiennent plus de lignine que les plus jeunes.
Un deuxième facteur dépendant de l'âge est la concentration d'hémicellulose, qui stocke l'eau lorsqu'un roseau est mouillé.
L’absorció d’aigua de la llengüeta condueix inevitablement a la seva deformació. Quan una canya de qualsevol instrument s’hidrata, emmagatzema aigua “lliure” dins de les cavitats cel·lulars i capil·lars del teixit vascular.
Aquesta aigua “lliure” afegeix massa a la llengüeta. Per altra part, una llengüeta no hidratada conté igualment una quantitat d'aigua lligada a la matriu cel·lulosa-hemicel·lulosa-lignina de forma més o menys permanentment. La quantitat d'aigua lligada varia lleugerament amb els canvis en la pressió i humitat atmosfèrica.
Com en tots els material naturals, cada fragment de canya és diferent degut a que l'estructura dels teixits no és homogènia, per tant podrem notar diferències en quant a la flexibilitat, elasticitat, resistència i rigidesa.
L'envelliment i la pèrdua de propietats d'una llengüeta es deguda a la progressiva desaparició de la hemicel·lulosa arrossegada per les successives hidratacions i deshidratacions, per l'acció dels enzims de la saliva, i també per l'acció de bacteris de la pell que s'instal·len sobre la canya.
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