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Changements climatiques, le maïs résistera

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02Juin2015

 

 

Jean-Paul Renoux est ingénieur agronome et conseiller technique à l’AGPM (association générale des producteurs de maïs), après avoir été responsable de la filière maïs à Arvalis. Par son expérience, il propose un point de vue sur la question des capacités de la filière maïs à surmonter l’épreuve du changement climatique.

En France, plus d’eau mais moins répartie sur l’année

Selon Michel Déqué, de Météo france, en un siècle, les températures ont augmenté de 0,5°C au niveau du globe et de 1°C en France. Les agriculteurs l’ont ressenti : les dates de floraison ou de récolte ont connu un avancement depuis 20 ans. Les différents modèles prospectifs prévoient une hausse des températures de 2 à 6°C pour le siècle à venir. L’Europe fait partie des zones tempérées qui vont se réchauffer le plus, activant les précipitations par condensation des eaux des océans. En France, les évolutions seront moins ressenties du fait de la variabilité naturelle du climat en raison de la proximité de l’océan. Mais les étés seront plus chauds, plus secs et les hivers plus doux et plus pluvieux.

Les évolutions climatiques seront différentes selon les régions de France, que l'on peut décomposer en trois grandes zones géographiques :

- une moitié Nord où l’augmentation de l’évapotranspiration (quantité d’eau transférée vers l’atmosphère par les plantes et le sol) est importante mais compensée par l’augmentation des précipitations, surtout en Bretagne et Franche-Comté.

- une zone intermédiaire située dans le grand Centre-Ouest où l’évolution est peu significative sur 40 ans.

- une zone où l’augmentation de l’évapotranspiration n’est pas compensée : le Sud-Est et le Sud-Ouest, qui pourraient connaître des périodes sans pluies plus longues, avec des canicules plus fréquentes.

Adaptation nécessaire

Il est nécessaire que notre agriculture s’adapte : des leviers tels que l’assolement, l’amélioration des plantes, les itinéraires techniques doivent être actionnés. En Poitou-Charentes par exemple, si l’évolution est peu significative sur l’année, on observera une baisse des précipitations en hiver et surtout en été (-6,5 mm par décennie) compensée en partie par des hausses au printemps et en automne (+2 mm par décennie). L’évapotranspiration augmente en revanche beaucoup plus : de 231 mm en 52 ans en Charente.

Le maïs, qui couvre environ 3 millions d’hectares dans l’Hexagone, est particulièrement concerné par les changements climatiques. L’enjeu se situe dans le grand Sud Ouest, qui comprend trois des quatre principales régions de production du maïs grain.

315 quintaux aux Etats-Unis en conditions non limitantes

Le maïs est une plante en C4. Contrairement aux plantes en C3 comme le blé, qui perd environ 833 molécules d’eau par molécule de gaz carbonique consommée, les plantes en C4 en perdent seulement 4, ce qui leur procure un avantage compétitif en termes de résistance à la sécheresse. N’en déplaise aux détracteurs du maïs, la plante est championne de l’efficience de l’eau par tonne de matière sèche produite. Etant donné qu’une culture de printemps a besoin d’eau pendant les deux mois d’été où elle est la plus rare, il est nécessaire d’irriguer environ un quart des maïs français : pour combler les besoins (environ 450 mm jusqu’à la récolte) et assurer un rendement viable. Ainsi, on gagne 45 quintaux supplémentaires par tranche de 100 mm d’irrigation apportée.

Dans une situation où les besoins de la plante sont totalement complétés par l'irrigation et avec des variétés très productives, on atteint des sommets : la page Facebook de Dekalb (lien en fin d'article) affiche le dernier record atteint par Randy Rowdy Agriculture aux Etats-Unis : 315 quintaux par hectare !

« En maïs, les sélectionneurs n’ont qu’un seul lièvre à courir : le rendement. Ils orientent leurs travaux en réponse aux besoins perçus par les agriculteurs. Il s’agit d’améliorer la résistance au stress hydrique de la plante, en particulier aux stades critiques du maïs que sont la fécondation et la floraison. Deux objectifs sont visés : la tolérance au manque d’eau et la résilience, ou capacité de la plante à retrouver un fonctionnement normal après un stress », précise Jean-Paul Renoux. Le métabolisme de la plante maïs, qui régit notamment la consommation d’eau, est complexe et mobilise des centaines de gênes. « Aujourd’hui, on peut, par lecture directe du génome au stade plantule, accélérer les cycles de sélection. Le programme de recherche Amaizing, lancé en 2011, identifie, à l’aide de techniques d’analyse haut-débit, le lien entre le génome et les performances au champ (phénotypage) et donc les facteurs génétiques impliqués dans les caractères tels que le rendement, la tolérance au stress hydrique et la qualité. »

La résistance à l’helminthosporiose est aussi recherchée, notamment pour les maïs en travail simplifié du nord Bretagne ou d’Alsace. Mais d’une manière générale, le maïs est, comparativement à d’autres cultures, moins touché par les maladies fongiques.

A noter toutefois que le changement climatique a une action sur les cultures mais aussi sur l’environnement des cultures. Le cortège floristique des adventices associé au maïs a rapidement évolué du fait de la disparition de l’atrazine. Les semis plus précoces et les printemps plus chauds ont favorisé les panicoïdées, adventices de la famille du maïs. Les vivaces sont aussi avantagées par la possibilité d’accomplir un cycle plus long. Les graminées estivales remontent vers le Nord. La compétitivité entre culture et adventice sera donc plus importante.

Irriguer mieux, dimensionner les réserves d’eau

« L’eau a toujours été considérée par les agriculteurs comme un bien précieux qu’il ne faut pas gaspiller, rappelle Jean-Paul Renoux. Les techniques d’irrigation ont sans cesse été perfectionnées et apportent désormais l’eau au bon moment et en quantité optimale. Le maïs est une des cultures qui valorise le mieux l’investissement irrigation. Mais l’effet de levier sera maximum si on conjugue une stratégie d’irrigation adaptée au climat et au sol, avec un choix variétal judicieux et un environnement agronomique optimisé. » Ainsi, une plante en bonne santé, bien enracinée, sans concurrence avec les adventices et sans parasites, valorise au maximum son potentiel génétique. Or, c’est notamment sur la tolérance aux stress climatiques que les progrès récents ont été les plus spectaculaires dans la sélection variétale maïs.

L’irrigation doit apporter ce qu’il manque. Les infrastructures doivent donc être dimensionnés pour satisfaire ces besoins au moins 8 ans sur 10 en débit (pour satisfaire notamment les besoins de pointe) que l’on peut exprimer en millimètres par jour et en volume sur l’ensemble de la campagne, exprimé en millimètres ou millimètres cubes poar hectare. D’après Jean-Paul Renoux, tous les modes de gestion de l’eau ne se valent pas ; en Poitou-Charentes, où le déficit hydrique s’est creusé de 37 mm en 50 ans, les rendements stagnent depuis la mise en place d’une gestion horaire de l’eau. Les autres régions ont une contrainte volumique, pour faire jouer l’efficience de toutes les techniques à disposition : c’est le fameux « more crop per drop », traduit par « plus de cultures par goutte ».

Si les hausses de températures ne posent pas trop de problèmes à moyen terme et sont même bénéfiques (notamment au nord de la Loire), le manque d’eau impacte fortement la viabilité économique de la culture là où l’irrigation est nécessaire. Les recherches de la station Inra de Magneraud, en Charente-Maritime, ont montré que le progrès génétique est valorisé (progression des rendements de 1% par an en moyenne) au delà de 170 mm d’eau apportés en irrigation. Les chercheurs qui mettent en œuvre la sélection génomique assurent que ce rythme de progression devrait se poursuivre.

Alors, comment créer de la ressource « durable » d’eau d’irrigation? Il faut plutôt utiliser la pluviométrie hivernale. « En France il pleut plus qu’il y a 20 ans mais les précipitations sont moins bien réparties. Les inondations sont plus fréquentes ; il est logique de retenir l’eau des crues. Le rapport Martin (Ndlr : rapport du député socialiste du Gers Philippe Martin sur la gestion quantitative de l'eau en agriculture, lien en fin d'article) mentionne que les contraintes hydriques en France sont peu visibles ; c’est pour cela que peu d’efforts sont faits pour optimiser les systèmes. Depuis, le débat est plus vif sur l’irrigation. Mais personne ne conteste qu’on a besoin d’eau en agriculture, et surtout pour les petites exploitations. Le citoyen doit avoir la garantie que l’eau est utilisée avec le maximum de résultat économique », précise l’agronome.

Des leviers agronomiques multiples

« Un grand nombre d’agriculteurs mobilise la stratégie de l’esquive, rappelle Jean-Paul Renoux. Certains utilisent des variétés précoces et récoltent tôt afin d’esquiver le stress hydrique estival et économiser en frais de séchage. D’autres optent pour des variétés encore plus précoces pour que le moment où la plante n’a plus besoin d’eau coïncide avec la période de restriction règlementaire. On note une perte de potentiel, mais cela peut être intéressant si les prix du marché sont bas, ou si l’on souhaite implanter une autre culture derrière. »

L’utilisation de variétés à gabarit plus compact, un travail du sol adapté, un soutien du plant au démarrage à l’aide d’un engrais starter, l’élimination des adventices pouvant entrer en compétition pour l’azote et l’eau, sont autant de leviers agronomiques en faveur d'une bonne vigueur de la plante au départ, et donc d'une meilleure résistance au stress hydrique.

Demain, la géographie du maïs

Pour Jean-Paul Renoux, le maïs a de l’avenir. « Le maïs est cultivé dans l’Hexagone depuis 1620 ; en dépit de la stigmatisation française actuelle, qui est marginale à l’échelle du globe, il finira par s’imposer rapidement car il est compétitif. »

L’épi doré « glisse vers le nord » : en 20 ans le maïs est monté de 200 kilomètres environ. Les rendements sont aujourd’hui meilleurs dans le Nord de l’Europe, car il y a autant d’eau et plus de sommes de températures. Le maïs y est plus compétitif, et il a un potentiel de progression comme tête d’assolement dans les rotations courtes actuelles blé/colza. L’écart de potentiel blé/maïs diminue en faveur du maïs, à condition de limiter les  frais de séchage.

Son maintien au sud dépendra de l’irrigation et de l’amélioration variétale. Malgré les événements récents, la création de réserves de substitution doit se poursuivre : c’est une nécessité pour la durabilité économique des exploitations familiales de taille moyenne du sud de la France. Toutes les cartes sont à jouer : variété élite, semis précoce, densité suffisante, facteur de production et protection. C’est à l’agriculteur de choisir localement la meilleure stratégie en fonction de l’eau disponible dans sa région.

 

En savoir plus : https://www.facebook.com/asgrowdekalbseed (page Facebook de Dekalb citée en référence dans l'article) ; http://www.ladocumentationfrancaise.fr/var/storage/rapports-publics/134000337.pdf (rapport de Philippe Martin sur la gestion quantitative de l'eau en agriculture).

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Auteur :
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Lysiak Opaline

Autre

Ingénieur agronome, enseignante en agronomie

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  • 2Commentaire
  • #1

    le maïs est surtout une plante qui se développe en période estival, et qui par son asséchement du sol a une trés bonne action de restructuration. Il faut malgré tous pour cela qu'il puisse bien s'implanter, et respecter le sol lors de la récolte.

  • #2

    Effectivement, la maïs est plus efficient que le blé par exemple. Cependant, la quantité d'eau nécessaire pour produire un épi de maïs est bien supérieure à celle nécessaire pour produire un épi de blé et donc, la consommation d'eau d'un ha de maïs sera toujours largement supérieure à celle nécessaire à la production d'un ha de blé. Si l'on prend en compte également le fait que l'apport d'eau nécessaire au maïs à lieu en période estivale (et donc d'étiage pour bon nombre de cours d'eau et de nappes), le bilan hydrique du maïs n'est pas si rose, de part la très forte pression sur la ressource en eau à cette période. Enfin, il existe des retenues colinéaires ou des bassins dédiés à l'irrigation agricole. Un grand nombre de ces bassins est ouvert. La quantité d'eau perdue par évaporation est importante.

    La maïs résistera peut être au changement climatique mais ses bassins de production devront changer (remonter vers le nord), les pratiques liées à l'irrigation devront évoluer et la sélection variétale devra effectivement identifier ou créer des variétés plus tolérantes à la sécheresse. A la vue de ces différents facteurs,il serait intéressant de réfléchir en parallèle à proposer aux agriculteurs d'autres plantes que le maïs, plantes qui naturellement nécessitent moins d'eau à l'ha, de valoriser des techniques limitant l'évaporation de l'eau (travail superficiel du sol, paillage...

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