La pomme de terre, ou patate (en français canadien, suisse ou belge, et dans le registre familier en français de France), est un tubercule comestible produit par l’espèce Solanum tuberosum, appartenant à la famille des Solanacées. Le terme désigne également la plante elle-même, plante herbacée, vivace par ses tubercules mais toujours cultivée comme une culture annuelle.
Des espèces sauvages de pommes de terre sont présentes dans l'ouest de l'Amérique du sud-ouest de la Californie jusqu'à la pointe sud du Chili. En revanche, la pomme de terre cultivée est originaire d'une zone restreinte située dans le sud du Pérou et le nord-ouest de la Bolivie, où son utilisation remonte à environ . Introduite en Europe vers la fin du à la suite de la découverte de l’Amérique par les conquistadors espagnols, elle s’est rapidement diffusée dans le monde et est en 2015 cultivée dans plus de sous presque toutes les latitudes habitées.
Elle est une source importante de glucides, qui se présentent principalement sous forme de féculeOn appelle « fécule » l’amidon de la pomme de terre et d’autres tubercules et racines. Voir ., et selon son mode de cuisson elle peut apporter des quantités notables de protéines et de vitamines. Ses qualités nutritives et sa facilité de culture font qu’elle est devenue l’un des aliments de base de l’humanité : elle figure parmi les légumes et féculents les plus consommés et est la principale denrée alimentaire non céréalière du monde. Cultivée et consommée localement, relativement peu commercialisée sur le marché mondial sous sa forme crue, elle est recommandée par l’ONU pour atteindre la sécurité alimentaire..
C’est aussi la culture alimentaire la plus productive, produisant plus de matière sèche à l’hectare que les céréales ; 85 % de la matière sèche produite par la plante est comestible pour l’homme contre environ 50 % pour les céréales.
Le rendement moyen est d’environ dix-sept tonnes à l’hectare au niveau mondial, mais se situe entre quarante et cinquante tonnes dans certains pays développés d’Amérique du Nord et d'Europe de l'Ouest. La pomme de terre reste sous-utilisée dans certains pays du Tiers Monde, notamment en Afrique subsaharienne, mais globalement sa consommation progresse dans les pays en développement, tandis que dans les pays développés elle tend à diminuer et à basculer de plus en plus vers des formes transformées (produits appertisés, déshydratés ou surgelés).
La fécule de pomme de terre a donné naissance à une industrie de transformation, la féculerie, aux multiples débouchés dans les secteurs agro-alimentaire, cosmétique, pharmaceutique et industriel.
Compte tenu de son importance économique, de nombreuses études scientifiques sur la pomme de terre et les espèces apparentées, notamment dans le domaine de la génétique, sont menées par des institutions publiques ou privées de différents pays, coordonnées au niveau mondial, entre autres, par le Centre international de la pomme de terre.
Étymologie Le mot patate vient des langues autochtones d'Amérique par l'intermédiaire de l'espagnol. D'après l'Académie royale espagnole, le mot espagnol « patata » serait un hybride entre le mot taino batata (patate douce) et le mot qechua papa (patate)https://dle.rae.es/patata.
Solanum, le nom latin de genre de la plante viendrait du nom commun « soleil » ou du verbe « soulager ».
Botanique Morphologie La pomme de terre est une plante herbacée, tubéreuse à feuilles caduques (elle perd ses feuilles et ses tiges aériennes dans la saison froide), à port dressé, qui peut atteindre un mètre de hauteur., plus ou moins étalé avec l’âge. C'est une plante vivace grâce à ses tubercules, à condition que le climat leur permette de survivre à la saison froide ; mais elle est cultivée comme une plante annuelle.
Du point de vue botanique, la pomme de terre pourrait être considérée comme un légume tige, car les tubercules sont des tiges souterraines transformées..
Appareil végétatif Système racinaire Le système racinaire est fasciculé et très ramifié ; il a tendance à s’étendre superficiellement mais peut s’enfoncer jusqu’à de profondeur. Il est constitué de racines adventives qui apparaissent à la base des bourgeons du tubercule ou sur les nœuds des tiges enterrées ; pour cette raison, le tubercule doit être planté à une profondeur telle qu’elle permette une formation adéquate des racines et des rhizomes.
Les racines connaissent une croissance rapide depuis les premiers stades de développement jusqu’au moment où commence la formation des tubercules..
Tiges aériennes et feuillage vignette|redresse|gauche|Feuille composée de la pomme de terre. Les feuilles, caduques, alternes, font de dix à vingt centimètres de long. Elles sont insérées sur la tige selon une phyllotaxie spiralée, de rapport 5/13.Ce rapport signifie que lorsque la spirale effectue cinq révolutions, elle porte treize feuilles, soit un angle de 138° 28′ entre deux feuilles successives.. Elles sont composées imparipennées et comptent sept à neuf folioles de forme lancéolée et de tailles variées, de toutes petites folioles s’intercalant par paires entre les plus grandes. Les feuilles basales peuvent parfois être entières.
L’épiderme est composé de cellules aux parois sinueuses . Il présente des poils ou trichomes à sa surface, en quantités variables selon les cultivars. Les trichomes peuvent être unisériés, glandulaires et à tête pluricellulaire plus ou moins sphérique.
vignette|Solanum tuberosum, schéma de la plante avec tiges aériennes, rhizomes, tubercules et racines. En noir, le tubercule-mère.
La pomme de terre présente deux types de tiges : des tiges aériennes, à section circulaire ou angulaire, sur lesquelles sont disposées les feuilles ; et des tiges souterraines, les rhizomes, sur lesquelles apparaissent les tubercules..
Les tiges aériennes naissent à partir de bourgeons présents sur le tubercule utilisé comme semence. Elles sont herbacées, succulentes (c'est-à-dire charnues) et peuvent atteindre de de long. Normalement de couleur verte, elles peuvent exceptionnellement présenter une coloration rouge violet. Elles peuvent être érigées ou décombantes, s’inclinant progressivement vers le sol à mesure qu’avance la maturité de la plante. Les entrenœuds sont allongés chez la sous-espèce andigena et bien plus courts chez la sous-espèce tuberosum. Dans la phase finale de leur développement, les tiges aériennes peuvent devenir relativement ligneuses à la base.
vignette|Germes croissant sur le tubercule, avec à leur base de petites racines adventives.
Tiges souterraines et tubercules Les tiges souterraines, ou rhizomes, sont formées par des bourgeons latéraux plus ou moins longs qui naissent à la base des tiges aériennes. Elles des sous-nœuds situés sur les tiges aériennes et croissent à l'horizontale sous la surface du sol (croissance diagéotropique). Chaque rhizome engendre un tubercule par le grossissement de son extrémité distale.
vignette|redresse|gauche|Tubercules de pomme de terre, avec sur leur surface des « yeux » et des lenticelles. vignette|redresse|gauche|Coupe longitudinale d'un tubercule. gauche|vignette|redresse|Schéma simplifié de la proportion des composants d'un tubercule (voir « Féculerie »). Ces chiffres varient selon les variétés.
Les tubercules, qui résultent d’une modification des tiges souterraines, fonctionnent comme organes de réserve de nutriments. Ils sont de taille et de forme variable selon les variétés, leur forme étant classée en quatre grands types : claviformes (forme de massue comme la ou de rein comme la ratte) ; oblongs (Bintje, Spunta) ; arrondis, souvent bosselés (essentiellement les variétés à fécule) ; cylindriques et allongés, plus ou moins bosselés (variétés anciennes comme la vitelotte noire).. La peau est généralement jaune, mais peut être rouge, noire, ou rosée.. La chair est blanche, jaune plus ou moins foncé, rose ou violette selon les variétés.
À leur surface, on peut observer des « yeux », alignés sur cinq et disposés selon une courbe hélicoïdale qui court depuis la cicatrice basale (point d’attache du tubercule sur le rhizome), jusqu’à l’apex, à l’extrémité opposée, où ils sont les plus nombreux. Ces yeux comportent normalement trois germes, disposés à l’aisselle d’écailles (feuilles réduites) qui sont les bourgeons végétatifs et représentent autant de tiges potentielles. Ils sont plus ou moins enfoncés, l’enfoncement protégeant les bourgeons végétatifs ; la sélection a privilégié les yeux superficiels, qui facilitent l’épluchage, dans les variétés de consommation. Observables également à la surface, les lenticelles sont des orifices circulaires qui permettent la respiration. Leur nombre varie en fonction de la superficie, de la taille du tubercule et des conditions du milieu..
Les germes se développent après une période de dormance plus ou moins longue. Les premiers à se développer sont ceux situés à l'apex.
Dans une coupe transversale, on distingue le cortex, le parenchyme vasculaire de réserve, l’anneau vasculaire plus ou moins marqué, et le tissu médullaire..
vignette|Jeune tubercule se développant à l’extrémité d’un rhizome.
La formation des tubercules, ou tubérisation, se produit à l'extrémité des rhizomes dans une zone méristématique sub-apicale, grâce à un grossissement radial, produit de l’allongement des cellules parenchymateuses et de la perte de leur polarité. Pendant la formation du tubercule, la croissance longitudinale du rhizome s’arrête et les cellules parenchymateuses du cortex, de la moelle et des zones périmédullaires se divisent et s’allongent. Chez les tubercules mûrs, il subsiste peu d’éléments conducteurs et pas de cambium vasculaire continu. Les tubercules sont couverts d’un exoderme qui apparaît en rompant l’épiderme et qui grossit avec le temps.
Le tubercule comporte une forte proportion d'eau, pouvant aller jusqu’à 80 %, ainsi que des matières amylacées (la fécule), accumulées dans les amyloplastes, du sucre, des matières albuminoïdes, des fibres cellulosiques, des éléments minéraux, des diastases et des vitamines (vitamine C, surtout présente dans la peau) et des toxines (voir plus loin).
Appareil reproducteur Fleurs et inflorescence L’inflorescence est une cyme qui naît à l’extrémité de la tige. Elle compte de une à trente fleurs, généralement entre sept et quinze. Le nombre d'inflorescences et le nombre de fleurs par inflorescence varient fortement selon les cultivars.
Approximativement au moment où s'ouvre la première fleur, une nouvelle tige, qui donnera naissance à une nouvelle inflorescence, se développe à l’aisselle de la feuille proximale. En général, deux ou trois fleurs s’ouvrent chaque jour. Elles restent ouvertes de deux à quatre jours si bien que chaque inflorescence présente de cinq à dix fleurs ouvertes en même temps pendant le pic de la floraison.
vignette|redresse|gauche|Diagramme floral.Légende :s = sépalesp = pétalesét = étaminesov = ovaire supère Les fleurs, d’un diamètre de , sont régulières, à symétrie pentamère typique de la famille des Solanaceae.
Le calice gamosépale est constitué de verts soudés à la base et la corolle gamopétale, à également soudés par leurs bords, a la forme d’une étoile. La corolle peut être de couleur blanche ou d’un mélange plus ou moins complexe de bleu, pourpre et violet selon le type et la quantité d’anthocyanines présentes. vignette|250px|Inflorescence et fleurs de pomme de terre. L’androcée comprend cinq étamines au filet court inséré sur la corolle et à l’anthère à deux loges, de de long, de couleur jaune brillant, sauf chez les clones mâles stériles chez lesquels elle est jaune clair ou jaune verdâtre. Les anthères sont rapprochées formant un tube entourant le pistil. Leur déhiscence se fait par deux pores terminaux..