Les agrumes résistant au froid, agrumes tolérants au gel ou agrumes rustiques sont des agrumes qui peuvent supporter des périodes de froid glacial plus ou moins marquées sans subir d'atteinte létale ou irrémédiables. vignette|Bigarade sous le neige La tolérance au gel tient d'une part à divers aspects physiologiques de la plante et d'autre part aux conditions de culture. Des techniques culturales visant à protéger les agrumes du froid épisodique ont été largement développées qui ont repoussé la culture d'espèces peu sensibles au delà des climats tempérés chauds ou littoraux. Elles permettent aussi de prévenir les dégâts causés par les phénomènes météorologiques extrêmes, tels qu'une anomalie climatique froide due au réchauffement climatique.
La sélection de la variété, du site de culture, du porte-greffe, de protections d'appoint sont les préventions indispensables qui permettent aux agrumes de supporter des basses températures inférieures à celles de leur milieu d'originehttps://d1wqtxts1xzle7.cloudfront.net/77962509/az1222-libre.pdf?1641232820=&response-content-disposition=inline%3B+filename%3DProtecting_a_Citrus_Tree_from_Cold.pdf&Expires=1716814601&Signature=HOmirmTdjY7s~kSbT76Ewx~NjOCP9~GP6MOtROFDj7wTlAcMYGafBALY85Bv1oceNfVVmP1HbJMN8B9UHoJZ-KI83oHunrpSYRe6jSlu83X38LpmnxuIq1p3u8tP8IF~HzA12sAn~gvLKf4hHWH831nx9GAuVDhyWzCsX6HVNYdSi~9lPEeBz7aCFr4GQ8tqS10H6Yp2v39VXWaMcu~bTYGK5BvONhSKfu6ndibLzVesTFYXL7D1Bn-zLARR7sYGGNwZWYI3QVQiiPU5MUAZzESBKMZwlX2MglfJpXrG1PUPc-VlZ1L7x3gAoaCav1fxPvQEEgMnSf8OhQmhLnaJcg__&Key-Pair-Id=APKAJLOHF5GGSLRBV4ZA.
vignette|Oranger doux après un gel à -10° Chttps://olharfeliz.typepad.com/citrus/2012/03/le-gel-et-les-agrumes.html
Physiologie Avec le gel, la présence de glace extracellulaire entraîne une dessiccation puis des dégâts rapidement irréparables aux cellules végétales. La notion de température critique est souvent utilisée. Le gel atteint en premier lieu les gros vaisseaux du xylème (tige et feuilles) ; la perméabilité des membranes cellulaires se dégrade puis, avec une diminution supplémentaire de la température, les cellules se déshydratent. L'action du gel rétrécit la cellule, perturbe l'homéostasie osmotique et augmente les fuites ioniques cellulaires irréparables. La gravité des dégâts du gel dépend du degré de gel, de sa durée, de la disponibilité des nutriments, de la teneur en eau et des caractéristiques du sol. Le stress du gel endommage de manière irréversible les processus métaboliques et induit chlorose et nécrose (2023). vignette|Tolérance au froid des agrumes. Les membranes atteintes déclenchent l'accumulation de Ca 2+ détectée par les protéines de signalisation. Les facteurs de transcription (rectangles jaunes), agissent sur les gènes sensibles au froid (rectangles bleus). Les plantes greffées sur porte-greffes résistants, pas trop jeunes et en bonne santé ont une résistance accrue au froid. Les fleurs et les fruits sont très sensibles au gel (atteinte à partir de pendant ).
Fujio Yoshimura et Akio Kuzuoka (1962) ont proposé un comptage du pourcentage de feuilles détruites selon le niveau de température imposé aux plantes (par exemple à P. trifoliata et C. junos ne perdent pas de feuilles, C. funadoko. perd 50 %, C. maxima et C. hassaku perdent 80 % et Natsudaidai 100 %). Ils ont montré que les espèces qui ont les plus hautes pressions osmotiques sont les plus résistantes au froidhttps://kochi.repo.nii.ac.jp/record/3613/files/N010-2-07.pdf.
Les températures fraîches induisent la dormance et la résistance au froid qui intervient plus ou moins tôt selon les espèces. Poncirus trifoliata perd ses feuilles en hiver ce qui contribue à sa rusticité. De nombreux gènes interviennent dans la détection des basses températures et la réponse par un processus d'acclimatation au froid. L'induction de l'expression de ces gènes par le facteur de transcription CBF/DREB joue un rôle important. Chez Poncirus trifoliata, la protéine PtrZAT12 a été identifiée dans l'induction de la réponse au froid (2023). Cette régulation résulte de l'acclimatation au froid et aussi des signaux osmotiques et photo-oxydatifs chez d'autres plantes.
Régulation génétique du stress du au froid Des essais de tolérance au froid () pendant ont été réalisés (2024) sur une satsuma (rustique jusqu'à ), l'orange 'Thomson navel' (jusqu'à ), le citron 'Lisbon' et le grapefruit 'Ruby Star' (sensibles au froid: ces 2 derniers étant très affectés au delà de ). Une corrélation a été établie entre rusticité et à la teneur en flavonoïdes totaux, chlorophylle a et b, caroténoïdes, le niveau de malondialdéhyde, ainsi que glycine-bétaïne et catalase. Ils confirment les observations antérieures sur le lien flavonoïdes/résistance au stress (2008), lien qui s'observe dans l'augmentation de la puissance aromatiques (chez le citron) avec le froid, les composés phénoliques et des flavonoïdes augmentent en réponse à de basses températures. Ce lien peut aussi être une dégradation de la qualité gustative, chez dékopon la congélation provoque une augmentation de l'amertume (leucine, acides aminés associé à l'amertume, teneur en composés volatils). vignette|Tolérance au froid améliorée par traitement exogène d'Hirado Buntan à la tangeritineChez le papeda d'Ichang - spécialement résistant au froid - la sphingosine et l’acide chlorogénique provoquent une accumulation de sucres, de flavonoïdes et d'acides gras insaturés et induisent sa bonne résistance au froid. L'inactivation des gènes CiSPT et CiHCT2 impliqués dans la biosynthèse de la sphingosine et de l'acide chlorogénique diminue considérablement sa résistance.. L'accumulation de tangeritine module de la tolérance au froid. Le mécanisme de régulation moléculaire a été décrit (2025): le gène CiCHS2 activé par les facteurs de transcription CiNFYA1 et CiGBF3 est responsable de la biosynthèse de tangéritine en fonction du stress dû au froid, la démonstration expérimentale a été faite sur Hirado buntan.
Réaction anatomique au gel vignette|Sur un oranger, le gel a détruit les gourmands riches en eau. Le fruit est le moins résistant au froid, surtout le fruit mûr plus riche en eau que le fruit vert. Ils flétrissent au dégel, la pulpe change de couleur, et s'aplatit. Les feuilles jaunissent, se dessèchent et commencent à tomber, les branches fines se dessèchent. La défoliation peut être totale, les branches se fanent progressivement à partir de l'extrémité. Le bois se fissure.
Le gel active des bactéries de la nucléation de la glace, qui amplifient les dégâts du gel. ; elles sont signalées chez les jeunes agrumes et en Floride (Pseudomonas viridiflava, P. syringae, Erwinia herbicola, Xanthomonas campestris).
Hybridation L'idée d'hybrider des agrumes aux fruits de bonne qualité avec des espèces résistantes au froid est venue à la plupart des obtenteurs. Au Japon, par croisement avec P. trifoliata (nom local Karatachi) mais la qualité des fruits obtenus n'est pas au rendez-vous. Swingle (1897 à 1910) a hybridé méthodiquement des agrumes rustiques dont les kumquats (Fortunella spp. fruitier d'altitude dont la rusticité est due à une dormance extrême en hiver); qu'il a décrits, en vue d'obtenir des agrumes fruitiers résistants aux froids épisodiques de Floride. Il travaille sur des cultivars chinois, A.-G. Haudricourt et L. Hédin écrivent (1943) « Lorsqu'on se dirige de Birmanie vers la Chine, les agrumes se raréfient. On trouve quelques mandariniers sauvages, deux espèces endémiques (C. junos, C. itchangensis) et le sous-genre Fortunella (kumquat), qui sont également cultivés ; on y observe enfin une espèce sauvage à feuilles trilobées (Poncirus trifoliata Raff.)»http://biblio.rsp.free.fr/Pdf/hpc.pdf. Nombreuses sont ses obtentions qui sont toujours cultivées et améliorées : les limequats (donnés rustique en zone 8), orangequat (Satsuma x kumquat Meiwa) et parmi les hybrides de P. trifoliata les citranges qui sont toujours les porte-greffes les plus utilisés.
Les pépiniéristes ont également hybridé en vue d'obtenir la résistance au froid, Eisenhut (San Nazzaro) propose 76 agrumes hybrides sur un catalogue de 500 agrumes environ..
Histoire vignette|Orangerie du château de Valgenceuse, Senlis Les arabo-andalous ont introduit et cultivé de nombreux agrumes. Ibn Al Awam note que le cédratier, le bigaradier, le citronnier, le limetier et les pamplemoussiers craignent le froid et le vent du nord (en Andalousie), et se contente pour protection de les planter à l'abri d'un mur au sud. Les voyageurs venus du nord sont admiratifs devant leurs jardins : le florentin Brunetto Latini (1220-1295) qui voyage en Espagne de 1260 à 1262 plante a son retour 3 488 bigaradiers et citronniers en situation abritée. vignette|Orangerie de Peterhof - Saint-Pétersbourg C'est sous l'influence des jardins arabes de Sicile. que les villas napolitaines des arabo-normands à Poggioa Caiano, commencées en 1479, et Poggio Reale à Naples (1480) pour Alfonso II di Napoli (1448-1495), sont décorées d'agrumes. Catello M. Pacello da Mercogliano (1455-1534), son jardinier, met au point la technique de culture (en pots tronconiques drainants pour faciliter le rempotage) avec hivernage en orangerie, qui sera adopté par Cosimo de Medicis (1519-1574) aux jardins de Boboli et de la villa de Castello (1538). En 1495, Charles VIII envoie Pacello da Mercogliano construire les jardins terrassés à Amboise (Jardin de Naples), qui sera le point de départ des orangeries d'hivernage et de la culture en pots et caisses jusque très au nord de l'Europehttps://caiscuola.cai.it/wp-content/uploads/2021/04/barbera.pdf: Versailles, Fulda 1721, Nuremberg - Johann Christoph Volkamer 1708, le Zwinger de Dresde 1709, et la dernière grande orangerie à Potsdam en 1851.
Des jardins-collections seront ensuite plantés dans les climats littoraux (Menton, citrons des littoraux italiens) ou au bord des grands lacs (Lac de Garde).
Variétés rustiques La notion de rusticité au froid qui est utilisée dans les zones de rusticité ne tient compte que des minima de température observés sur longue période. Elle ne tient pas compte de paramètres importants pour la vie des plantes (qui influent sur le niveau de sucres totaux, de sucres réducteurs, d'eau et protéines hydrosolubles) : amplitude thermique, humidité (froid sec ou humide), durée des périodes froides (le climat de l'oranger connaît des gels brefs de quelques heures, la notion de froid continu est employée pour la limite de culture de l'orange douce), vents, durée du jour (durée d'exposition à la lumière).
R. Young et C. J. Hearn (1972) font un classement par 5 niveaux de rusticité, ils donnent P. trifoliata comme seuil de niveau supérieur, kumquat (Fortunella spp.), mandarine 'Changsha', 'Owari' et '54-1-2' excellentes enfin le tangor 'Temple' comme mauvaishttps://journals.ashs.org/hortsci/downloadpdf/view/journals/hortsci/7/1/article-p14.pdf. On utilise usuellement le système des zones USDA. Selon Tom Mc Clendon (2004)http://citruspages.free.fr/Hardy%20Citrus.pdf les rusticités sont les suivantes (les diverses sources marchandes ou d'amateurs donnent rarement des observations complètes des froids subis, durée, lieu, etc.). vignette|Fruits (et épines) du Poncirus trifoliata Zone 7a ( à ): Tom McClendon donne comme les plus rustiques Poncirus trifoliata (supporterait au delà de , 'Flying dragon' est donné à .) et Ichang Papeda (C. ichangensis) avec . Les fruits de ces espèces sont immangeables. Zone 7b ( à ): Citrandarine (P. trifoliata x C. reticulata), les Citranges (P. trifoliata x C. sinensis), Citrumelos (P. trifoliata x C. paradisi), Nansho Daidai (C. taiwanica), Jiouyuezao ( est un semis de mandarine 'Bendizao' (C. reticulata) obtenu en 1960. Les arbres auraient supporté en 1991 dans des conditions incomplètement décrites..