Introduction
L’avortement des grains de maïs est un phénomène complexe qui impacte significativement les rendements, particulièrement dans un contexte de changements climatiques. L'année 2022 a été particulièrement difficile pour les producteurs de maïs, avec une récolte qualifiée de "plus faible depuis 30 ans" par l'AGPM. Les fortes chaleurs et le manque d'eau ont provoqué des avortements de grains et des accidents de fécondation sous l'effet du stress hydrique. Cet article explore les causes de l'avortement des grains de maïs, les facteurs qui l'influencent et les stratégies pour atténuer ses effets.
Analyse de la récolte de maïs en 2022
La moisson de maïs de 2022 a été marquée par un recul de 29,2 % en un an et de près de -21 % par rapport à la moyenne quinquennale. Agreste a estimé la production à environ 11 millions de tonnes (Mt) pour le maïs grain. Toutes les productions de maïs ont été affectées, y compris les grains, le fourrage et la production de semences. Le rendement national en maïs grain a été estimé à 78,9 q/ha, soit une diminution de près de 25,2 q/ha par rapport à la récolte de 2021. L'Aquitaine a enregistré la plus forte baisse de rendement, avec près de 35,2 quintaux en moins par hectare. Les parcelles irriguées ont mieux résisté, avec des rendements variant de 50 à 55 q/ha sans irrigation à 113 q/ha pour les parcelles ayant bénéficié d'un apport d'eau à chaque stade sensible de leur cycle.
En ce qui concerne le maïs fourrage, la production nationale a chuté de 22,1 %, à 13,7 Mt. De plus, des transferts de maïs grain vers le maïs fourrage ont été observés, touchant environ 70 000 ha. Le climat chaud et sec a limité la production de biomasse, incitant les agriculteurs à ensiler de bonne heure, au-dessus du seuil de 35 % de matière sèche (MS), ce qui a eu un impact sur la qualité alimentaire du fourrage. La production de semences a également été affectée, avec seulement 77 % des objectifs initiaux atteints.
Causes de l'avortement des grains de maïs
Stress hydrique et thermique
Le stress hydrique est l'une des principales causes de l'avortement des grains de maïs. Un manque d'eau, surtout pendant les stades critiques de développement, peut entraîner une mauvaise fécondation et un remplissage incomplet des grains. Les données météorologiques de 2022 montrent des cumuls de degrés-jours au-dessus des moyennes habituelles et des précipitations en dessous. Par exemple, en Limousin et en Auvergne, la réserve facilement utilisable (RFU) des sols était épuisée dès le mois de mai, entraînant un stress hydrique précoce pour les maïs.
Les températures élevées, souvent associées au stress hydrique, peuvent également affecter la fécondation. Des températures supérieures à 36°C peuvent causer des problèmes de fécondation, particulièrement si elles coïncident avec la période d'émission de pollen.
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Défaut de rayonnement
Un défaut de rayonnement pendant la période de floraison peut également contribuer à l'avortement des grains. Un seuil critique de défaut de rayonnement préfloraison est de 1500 joules/cm². Un manque de rayonnement peut pénaliser la productivité des fleurs mâles et femelles, conduisant à une mauvaise fécondation des grains.
Protandrie marquée
La protandrie, c'est-à-dire une floraison mâle bien avant la floraison femelle, peut également être une source de mauvaise fécondation des grains, surtout en lien avec un manque de rayonnement et/ou un stress hydrique.
Facteurs liés à la plante
La programmation du nombre de grains se déroule dans de bonnes conditions climatiques (eau, rayonnement et températures) entre 10 feuilles et le stade épi pointant, alors le nombre d’ovules à féconder a pu être suboptimal. Leur remplissage dépend directement des conditions climatiques de post-floraison. Les grains dont le remplissage n’a pas abouti témoignent d’un stress climatique : hydrique ou thermique, ou d’un manque de rayonnement.
Mécanismes physiologiques de l'avortement des grains
La recherche scientifique a permis de mieux comprendre les mécanismes physiologiques impliqués dans l'avortement des grains. Une étude a notamment montré que l'avortement concerne les plus jeunes ovaires, situés en position apicale de l'épi, et qu'il est consécutif à la perturbation de la croissance des soies, réduisant ainsi le nombre de soies émergées. Le nombre final de grains est lié au nombre de soies émergées. Ainsi, un mécanisme indépendant du carbone déclenche l'avortement dès l'émergence des soies, lors de la fertilisation des premiers ovaires.
Stratégies d'atténuation
Face aux aléas climatiques, les maïsiculteurs doivent adapter leurs pratiques pour minimiser l'impact de l'avortement des grains. Plusieurs stratégies peuvent être envisagées :
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Choix variétal
Le choix d'espèces et de variétés moins sensibles au stress hydrique est un levier important. L'amélioration variétale est une voie prometteuse pour rechercher des adaptations aux changements climatiques, notamment en créant des variétés résistantes ou tolérantes aux bioagresseurs et en optimisant le choix variétal selon le profil de comportement des variétés face au stress hydrique.
Adaptation des pratiques culturales
Le décalage de la date de semis, la gestion du désherbage et le travail du sol sont d'autres leviers à actionner. Pour limiter l'assèchement des sols, il est préconisé de préparer le sol aussitôt après la récolte de la culture précédente, de limiter le nombre de passages d'outil et de semer tôt, de façon opportuniste lorsqu'un épisode pluvieux est annoncé.
Irrigation
Dans les exploitations équipées d'irrigation, recourir à un ou plusieurs tours d'eau s'avère une solution efficace, à condition de les positionner au bon stade et de disposer de la ressource en eau nécessaire.
Diversification des cultures
La diversification des cultures peut augmenter la résilience des systèmes vis-à-vis du changement climatique grâce à des processus de complémentarités fonctionnelles et de répartition des risques dans le temps et l’espace. Il est nécessaire de trouver le bon équilibre entre les cultures historiques et des cultures de diversification adaptées au contexte climatique et tolérantes aux risques et aux aléas.
Fertilité des sols
Maintenir la fertilité des sols est essentiel pour assurer la robustesse et la résilience des cultures, indépendamment du contexte climatique et de ses aléas.
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Gestion de l'ensilage en situation de stress hydrique
Dans les régions d'élevage fortement concernées par la sécheresse et les fortes températures, la question des récoltes très précoces de maïs fourrage se pose. Il est important de faire un diagnostic de la parcelle, en tenant compte du stade actuel de la plante, du nombre de grains au m2, de l'aspect de l'appareil végétatif et de son potentiel d'évolution.
Si les parcelles sont affectées par des déficits hydriques, l'objectif est de valoriser au mieux la situation en essayant de faire les meilleurs compromis. Il est nécessaire de récolter une plante "ensilable", c'est-à-dire à un taux de matière sèche (MS) qui permet la conservation, avec des feuilles encore vertes pour faciliter le tassement et le processus d'acidification, et sans trop perdre de chances d'augmenter le rendement si les conditions de culture redevenaient favorables.
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