Résumé des. recherches. en sciences. agronomiques. Édition canadienne 2014

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1 Résumé des recherches en sciences agronomiques 1 Édition canadienne 2014

2 Introduction D après des estimations, les agriculteurs nord-américains ont produit plus de 14 milliards de boisseaux de maïs en 2013, la plus importante culture de maïs de l histoire. Le rendement moyen de plus de 10,1 tonnes par hectare (160 boisseaux par acre) n a été supérieur qu en La culture de soya a été estimée à plus de 3,25 milliards de boisseaux, une quantité qui n a été dépassée qu à deux reprises. Ces résultats s expliquent par les pluies abondantes du printemps qui ont préservé l humidité du sol du Midwest, suivies de conditions estivales favorables dans la plupart des états et des provinces. Toutefois, d importantes zones de production ont connu des périodes de sécheresse qui se sont progressivement aggravées durant le remplissage du grain, ce qui a diminué le rendement. Les précipitations insuffisantes durant l été et les autres mauvaises conditions météorologiques sont les risques les plus graves auxquels les agriculteurs doivent faire face. C est pourquoi les chercheurs de DuPont Pioneer conçoivent des hybrides et des variétés qui offrent un meilleur rendement lors des sécheresses que les semences employées normalement. Les hybrides de maïs Optimum AQUAmax de marque Pioneer constituent des beaux exemples du résultat de ces recherches, mais d autres types de cultures profitent également de ces efforts. En plus des mauvaises conditions météorologiques, les fluctuations du prix des grains constituent également un risque pour la rentabilité de l exploitation agricole. Afin de réduire ce risque, DuPont Pioneer réalise chaque année des études conçues pour améliorer les pratiques culturales. Les résultats de ces études sont présentés aux clients de plusieurs façons, notamment dans ce résumé des recherches en sciences agronomiques. Les agriculteurs peuvent utiliser ces renseignements pour prendre les meilleures décisions possible en matière de production afin d accroître le rendement et les profits de l exploitation agricole. Steve Butzen et Mark Jeschke, rédacteurs Personnel du service des sciences agronomiques de DuPont Pioneer Chuck Bremer, Meredith Burnison, Paul Carter, Glenda Clezy, Andy Heggenstaller, Pat Holloway, Keith O Bryan, John Shanahan et Laura Sharpe Nous remercions également les auteurs suivants pour leurs contributions à ce résumé de recherches : Wilt Billing, Aric Bos, Bill Dolezal, Blair Freeman, Derwyn Hammond, Fred Owens, Bill Ramsey, John P. Schmidt, Steve Soderlund, Leroy Svec, Peter Thomison et Dan Wiersma Table des matières Pratiques relatives à l ensemencement du maïs Écartement des rangs en production de maïs grains Répercussions de la profondeur du semis dans le maïs Mise à jour concernant la densité de population dans le maïs... 8 Optimisation de la densité des semis pour les hybrides de maïs.. 10 Culture du maïs sous pellicule Gestion du maïs et fertilité du sol Études agronomiques du logiciel Field360 mc Studio de Pioneer Qualité des tiges de maïs Fertilisants azotés et agents stabilisateurs courants en production du maïs Répercussions sur le rendement du maïs des oligoéléments appliqués à la semence Gestion des maladies, des insectes et des mauvaises herbes Effet du fongicide foliaire Proline sur le rendement du maïs et le désoxynivalénol (DON) Contrôle de la flétrissure de Goss dans l Ouest canadien Changements de race chez l agent pathogène de l helminthosporiose du Nord Herbicides pour le maïs visant à maîtriser les repousses spontanées de canola tolérant le glyphosate Contrôle de la pyrale du maïs Production de plantes fourragères Comparaison entre les produits d ensilage à nervure brune (BMR) de marque Pioneer et ceux de marque Mycogen Répercussions de l orientation des rangs sur le rendement en grains dans le maïs-ensilage Répercussions de l orientation des rangs sur le rendement en maïs d ensilage Gestion du maïs-grain humide Production de soya Pratiques pour un rendement élevé de la production de soya Des fertilisants à l azote pour le soya? Moisissure blanche du soya Répercussions du moment de la plantation et de la maturité de la variété sur le rendement du soya Répercussions de l utilisation du fongicide Acapela et de la densité de plantation sur le rendement du soya Production de canola Hernie du canola mise à jour concernant l Ouest canadien DuPont mc Lumiderm mc la nouvelle technologie de traitement insecticide des graines de canola Production de blé Rendement du blé traité à l aide d un fongicide relativement au taux d azote

3 Écartement des rangs en production de maïs grain 5,0 % 9,3 % Les rangs de maïs sont généralement considérés comme étroits lorsqu ils présentent un écartement inférieur à 30 pouces. La distance entre les plants d un rang est ainsi augmentée, ce qui peut améliorer le rendement, car l espace et les ressources sont utilisés plus efficacement. Toutefois, les avantages de l utilisation de rangs étroits ne sont pas suffisamment importants ni uniformes pour inciter les agriculteurs de la plupart des régions de l Amérique du Nord à adopter un écartement des rangs inférieur à 30 pouces. Cet article traite des tendances en matière de culture de maïs en rangs étroits et présente des résultats de recherches. 1,4 % 2,6 % Pratiques actuelles Recherches récentes concernant l écartement des rangs Une vaste majorité des champs de maïs des États-Unis et du Canada sont actuellement disposés en rangs de 30 pouces (figure 1). Ce pourcentage a augmenté au cours des dernières années, passant de 80 % en 2007 à 85 % en 2012, tandis que le pourcentage des champs de maïs disposés en rangs plus larges (36 pouces et 38 pouces) a diminué (données non présentées). L utilisation de rangs de maïs étroits est très limitée : moins de 5 % des champs de maïs des États-Unis et du Canada présentent un écartement des rangs de moins de 30 pouces. La disposition étroite la plus courante est de 20 pouces, suivie de 22 pouces et de 15 pouces. Recherches universitaires au fil des années, les recherches sur les rangs de maïs étroits ont produit des résultats variables, ce qui laisse croire que de nombreux facteurs ont une incidence sur le rendement du maïs disposé en rangs étroits. On a constaté le plus souvent un rendement accru du maïs disposé en rangs étroits dans la portion nord du Corn Belt, c est-à-dire à une latitude supérieure à 43 nord (aux alentours de Mason City en Iowa, de Madison au Wisconsin et de Grand Rapids au Michigan) (Lee, 2006). D après un sondage réalisé à la suite de plusieurs études sur les rangs de maïs faites par des universités où l on comparait des rangs de 15, 20, ou 22 pouces à des rangs de 30 pouces, les meilleurs rendements dans les dispositions étroites ont été observés lors d expériences effectuées au Minnesota et au Michigan (tableau 2). Les études réalisées dans le Nord ont montré un rendement moyen supérieur de 2,8 % lorsque les rangs étaient étroits ou jumelés, tandis que celles effectuées en Iowa, en Indiana et au Nebraska ne présentaient aucune amélioration du rendement (- 0,2 %) (figure 3). Pourcentage des acres de maïs 90 85, Cependant, même dans les régions du Nord, l augmentation du rendement causée par la disposition étroite des rangs n était pas uniforme. Par exemple, Van Roekel et Coulter (2012) n ont constaté aucune augmentation du rendement lors de leurs recherches réalisées en 2009 et en 2010 dans deux emplacements du sud du Minnesota. Des recherches effectuées aux mêmes emplacements au début des années 1990 ont montré un rendement de 7,3 % supérieur des rangs de 20 pouces par rapport à ceux de 30 pouces (Porter et coll., 1997) ,6 2,5 1, ,0 3, Recherches DuPont Pioneer les recherches réalisées par DuPont Pioneer ont présenté des résultats similaires. Les résultats de 76 études réalisées entre 1991 et 2010 ont affiché un rendement moyen de 2,7 % supérieur lors de l utilisation de rangs à écartement étroit ou de rangs jumelés dans les états du nord du Corn Belt (le Minnesota, le Dakota du Nord, le Dakota du Sud, le Wisconsin et le Michigan) comparé à un rendement moyen de 1 % supérieur en Illinois, en Iowa, en Indiana, au Missouri, au Nebraska, en Ohio et dans le sud de l Ontario (figure 3). Figure 1. Écartement des rangs de maïs (en pouces) en Amérique du Nord, en pourcentage du total des acres, Sondage sur la concentration réalisé par DuPont Pioneer. La disposition des champs de maïs en rangs étroits est demeurée plutôt stable au cours des dernières années. Elle touchait 4,2 % des champs de maïs en 2007 et 4,6 % en 2012 (tableau 1). Tableau 1. Disposition des champs de maïs selon les modèles de rangs étroits les plus courants de 2007 à 2012 en Amérique du Nord. Source : Sondage sur la concentration réalisé par DuPont Pioneer. Écartement des rangs 2007 pouces Études acres (%) ,4 0,3 0,4 0,4 0,4 0,6 20 2,4 2,5 1,9 2,7 2,5 2,5 22 1,4 1,5 1,5 1,2 1,4 1,5 Tous les rangs étroits 4,2 4,2 3,9 4,2 4,2 4,6 3,9 % 2,4 % 5,2 % Figure 2. Taux d utilisation des rangs étroits (15 pouces, 20 pouces et 22 pouces) pour la culture du maïs en Amérique du Nord selon la région, en pourcentage du nombre total d acres en Source : Sondage sur la concentration réalisé par DuPont Pioneer. Rendement Universités 9 +2,8 % DuPont Pioneer 24 +2,7 % Études Rendement Universités 6-0,2 % DuPont Pioneer 52 +1,0 % Figure 3. Variation du rendement moyen du maïs disposé en rangs étroits dans les états du nord et du centre du Corn Belt constatée lors d études réalisées par des universités et par DuPont de 1991 à DuPont Pioneer a également réalisé de nombreuses études à la ferme de 2010 à 2012, afin de comparer les rendements des rangs jumelés et des rangs présentant un écartement de 30 pouces. La plupart des études ont été effectuées en Illinois, en Iowa et au Minnesota. Des comparaisons ont également été effectuées au Colorado, en Indiana, au Kansas, au Missouri et en Ohio. L utilisation des rangs étroits varie beaucoup en fonction des régions. Les états du nord du Corn Belt le Minnesota, le Wisconsin, le Dakota du Nord et le Dakota du Sud connaissent le plus haut taux d adoption de cette pratique (figure 2). La disposition en rangs étroits la plus courante dans cette région est de 22 pouces (5 %), suivie de 20 pouces (4 %). 3

4 Tableau 2. Augmentation du rendement (%) des rangs de 15, 20 et 22 pouces et des rangs jumelés par rapport aux rangs de 30 pouces constatée lors d études réalisées récemment dans le Midwest. Étude Lieu Années Emplacements Augmentation du rendement par rapport aux rangs de 30 pouces Hybrides Niveau de rendement Populations ou 22 Jumelé Boisseaux par acre (Tonnes par hectare) Milliers de plants par acre % Minnesota 92 à à 150 (6,3 à 9,4) 25, 30, 35, 40 7,7 2 Minnesota 97 à à 150 (6,3 à 9,4) 33 6,2 3 Minnesota 98 à à 175 (9,4 à 11) 30 5,9 2,8 4 Minnesota 09 à à 200 (11 à 12,6) 16,5, 22, 27,5, 33, 38,5, 44 4,5* 5 Michigan 98 à à 200 (11 à 12,6) 23, 26, 30, 33, 36 3,8 2,0 6 Nebraska 09 à à 225 (12,6 à 14,1) 28, 33, 38, 42 1,4 7 Iowa 00 à à 175 (9,4 à 11) 20, 28, 36, 44 1,2 8 Dakota du Nord 06 à Plus de 225 (14,1) 25, 30, 35 0,0 2,0 9 Michigan 98 à à 175 (9,4 à 11) 24, 30, 34 0,5 0,8 10 Wisconsin 98 à à 200 (11 à 12,6) 34,5** 0,0 11 Iowa 97 à à 175 (9,4 à 11) 20, 28, 36 0,0 12 Iowa 95 à à 175 (9,4 à 11) 20, 28, 36-0,6 13 Minnesota 09 à à 175 (9,4 à 11) 16,5, 22, 27,5, 33, 38,5, 44-1,0 14 Indiana 09 à Plus de 225 (14,1) 28, 33, 38, 42-1,0 15 Iowa 97 à à 175 (9,4 à 11) 24, 28, 32, 36-1,9 1 : Porter et coll., 1997; 2 : Johnson et Hoverstad, 2002; 3 : Sharratt et McWilliams, 2005; 4 : Coulter et Shanahan, 2012; 5 : Widdecombe et Thelen, 2002; 6 : Novacek et coll., 2013; 7 : Pecinovsky et coll., 2002; 8 : Albus et coll., 2008; 9 : Tharp et Kells, 2001; 10 : Pedersen et Lauer, 2003; 11,12 : Pecinovsky et coll., 2002; 13 : Van Roekel et Coulter, 2012; 14 : Robles et coll., 2012; 15 : Farnham, *Augmentation moyenne du rendement à des populations de et plants par acre. Une importante corrélation a été remarquée entre la population et l écartement des rangs. **Peuplement final approximatif, différent des populations cibles. En tout, 192 comparaisons réalisées dans 44 emplacements n ont présenté aucune augmentation du rendement global des rangs jumelés par rapport aux rangs présentant un écartement de 30 pouces (figure 4). Figure 4. Augmentation du rendement des rangs jumelés par rapport à celui des rangs de 30 pouces lors d études réalisées à la ferme par DuPont Pioneer de 2010 à Justification de la disposition du maïs en rangs étroits Les rangs étroits diminuent la densité des plants dans un rang, ce qui réduit la concurrence entre les plants de façon à possiblement optimiser la consommation de lumière, d eau et de nutriments. Cela n explique toutefois pas pourquoi une augmentation du rendement du maïs a été constatée dans certains cas et non dans d autres, ni pourquoi les rangs étroits semblent présenter un meilleur rendement dans le nord du Corn Belt. Des facteurs environnementaux et agronomiques favorables à l utilisation de rangs étroits peuvent aider à déterminer les conditions optimales pour adopter cette pratique dans des systèmes de production de maïs actuels et futurs. Interception du flux lumineux des recherches ont montré qu il existe un lien étroit entre l amélioration du rendement dans les rangs étroits et une meilleure interception du flux lumineux (Andrade et coll., 2002). Le maïs de densité constante peut intercepter davantage de rayons solaires s il est disposé en rangs étroits. Cet avantage est considérable durant les stades de croissance végétative, mais diminue lorsque le plant approche de la floraison (Nafziger, 2006; Novacek et coll., 2013; Robles et coll., 2012; Sharratt et McWilliams, 2005; Tharp et Kells, 2001). Au moment de l apparition des soies, il n y a presque aucune différence sur le plan de l interception du flux lumineux entre les rangs de 30 pouces et les rangs étroits. De plus, il a été prouvé que les rangs de 30 pouces du Midwest captent plus de 95 % du rayonnement photosynthétiquement actif, ce qui peut suffire à maximiser le rendement. Ainsi, les rangs étroits n offrent pas toujours un rendement supérieur. Comparaison des emplacements centraux (Midwest) par rapport à ceux du Nord l augmentation de l interception du flux lumineux est souvent considérée comme la raison pour laquelle l augmentation du rendement lors de la disposition en rangs étroits tend à se produire plus souvent dans le nord du Corn Belt (Thelen, 2006). Dans les cas où l apport en eau et en nutriments est limité, le rendement du maïs est principalement stimulé par la quantité de rayons solaires interceptés durant la période cruciale de détermination du rendement, immédiatement avant et après l apparition de soies. Dans le centre du Corn Belt, cette période débute habituellement à la mi-juillet, environ trois semaines après le solstice d été (le 21 juin, la journée la plus longue de l année). Durant la deuxième moitié du mois de 4

5 juillet, les emplacements du centre bénéficient toujours de plus de 95 % de la quantité maximale de lumière solaire. Donc, souvent, la lumière du soleil ne limite pas le rendement et la capacité des rangs plus étroits à capter plus de lumière s avère peu importante. Dans les emplacements du Nord, la période cruciale pour la détermination du rendement peut débuter jusqu à une semaine plus tard. De plus, les jours raccourcissent plus rapidement. De nombreux emplacements situés au nord reçoivent un pourcentage plus faible du rayonnement solaire maximal durant la période la plus importante. Donc, plus au nord, la capacité des rangs plus étroits à capter plus de lumière joue un rôle plus important sur le rendement. Récupération de l eau et des nutriments dans le cas des rangs étroits, plus les plants d un rang sont équidistants, plus la distribution des racines dans le sol est uniforme. Cela diminue la concurrence entre les plants en ce qui a trait à l approvisionnement en eau et en nutriments (Sharrat et McWilliams, 2005). Des recherches ont montré que des rangs étroits peuvent améliorer l efficacité d utilisation de l azote par le maïs en augmentant la capacité des plants à puiser l azote du sol (Barbieri et coll., 2008). Le rendement pourrait alors s améliorer dans des conditions pauvres en azote. De plus, les rangs étroits augmentent l interception du flux lumineux lorsqu une carence en azote limite le développement du couvert. Toutefois, ces avantages diminuent à mesure que la quantité d azote disponible augmente et n occasionnent pas nécessairement d augmentation du rendement si l apport en azote est suffisant (Barbieri et coll., 2000; Barbieri et coll., 2008). Le potentiel d augmentation du rendement des rangs étroits en raison d une amélioration de l absorption d eau est moins clair. Barbieri et coll. (2012) ont constaté une augmentation de la consommation d eau dans les rangs étroits durant les premiers stades de croissance des plants, mais cet avantage diminuait à mesure que la saison avançait. L évapotranspiration totale des plants à la fin de la saison était la même, peu importe l écartement des rangs. Inversement, Sharratt et McWilliams (2005) ont remarqué que les rangs de maïs plus étroits puisaient plus d eau du sol durant l une des deux années de l étude. Aucune recherche n a cependant montré un avantage considérable de la disposition du maïs en rangs étroits dans des conditions de sécheresse. Facteurs interdépendants possibles Population végétale certains croient que l espace restreint dans les rangs pourrait limiter le rendement d une densité future (plus élevée) des plants. Au Canada et aux États-Unis, la densité des semis de maïs a augmenté de façon constante de plus de graines par acre au cours des 20 dernières années. Si la tendance se maintient, une densité de semences par acre sera courante au cours des 20 prochaines années. De nombreux tests ont été effectués afin d établir un lien entre l écartement des rangs de maïs et la population végétale, plus précisément afin de déterminer si la densité optimale des rangs étroits est supérieure à celle des rangs de 30 pouces. Plusieurs études universitaires (tableau 2) ont utilisé des populations végétales dépassant les plants par acre et ont trouvé très peu de preuves que les rangs étroits ont une densité optimale supérieure, à l exception d une étude réalisée dans le nord du Minnesota (Coulter et Shanahan, 2012). Une recherche de DuPont Pioneer n a constaté aucune augmentation du rendement dans les rangs étroits (jumelés) à population élevée. Hybrides plusieurs se demandent si certains hybrides sont mieux adaptés aux rangs étroits que d autres et si des améliorations génétiques futures pourraient produire des hybrides spécialement conçus pour les rangs étroits. De nombreuses études universitaires sur l écartement des rangs ont employé des hybrides sans toutefois constater de différence lors de la disposition en rangs plus étroits. Parmi les 12 études du tableau 2 ayant utilisé plus d un hybride, une seule (l étude 15) a montré un lien considérable entre l écartement des rangs et l hybride employé (Farnham, 2001). Un des six hybrides testés dans cette étude offrait un meilleur rendement dans les rangs de 15 pouces, un autre offrait un meilleur rendement dans les rangs de 30 pouces et les quatre autres n ont montré aucune différence. Les études de DuPont sur les rangs jumelés réalisées à la ferme en 2010 mettaient plusieurs hybrides à l essai (parfois jusqu à dix) dans plusieurs emplacements. Pour les 14 hybrides testés dans trois emplacements ou plus, aucune différence considérable n a été remarquée entre les rangs jumelés et les rangs de 30 pouces, et aucun lien n a été établi entre l hybride employé et l écartement des rangs pour les hybrides comparés dans plusieurs emplacements (données non présentées). Certains croient qu une meilleure tolérance au stress dans une culture à population élevée peut produire de nouveaux hybrides mieux adaptés à un système présentant des rangs étroits ou jumelés à haute densité. La notion d optimisation des hybrides pour la production à rangs étroits s est généralement concentrée sur la forme des feuilles, car on supposait que les plants dont les feuilles sont plus étroites et plus érigées conviennent mieux pour la culture en rangs étroits. Toutefois, les recherches effectuées jusqu à présent n ont présenté aucun lien entre la forme des feuilles et l augmentation du rendement en fonction de l écartement des rangs chez les hybrides contemporains. Une étude réalisée au Michigan a comparé le rendement de six hybrides aux feuilles de forme différente dans des rangs étroits (Widdicombe et Thelen, 2002). Parmi ces hybrides, deux avaient des feuilles orientées vers le haut, trois avaient des feuilles semi-érigées et un avait des feuilles larges. Le rendement du maïs était considérablement plus élevé dans les rangs étroits, mais aucune différence n a été remarquée d un hybride à l autre. Une recherche réalisée au Minnesota a comparé deux hybrides présentant des feuilles de forme différente sans non plus constater de différence de rendement dans les rangs étroits (Sharratt et McWilliams, 2005). Conclusions Les nombreuses recherches sur l écartement des rangs de maïs effectuées dans le passé ont montré qu il s agit d un problème complexe dans lequel de nombreux facteurs interdépendants entrent en jeu. Cependant, d après les recherches réalisées par DuPont Pioneer et les universités au cours des 20 dernières années, l écartement normal des rangs de 30 pouces ne limite pas la productivité du maïs dans la plupart des régions du Corn Belt. Le rendement dans la partie nord du Corn Belt a tendance à être supérieur dans les rangs étroits, mais les résultats demeurent très variables. Les études dans lesquelles plusieurs hybrides étaient mis à l essai ne présentaient habituellement aucune différence quant au rendement en fonction de l écartement des rangs, ce qui signifie que les agriculteurs qui utilisent actuellement des systèmes à rangs étroits ne limitent pas leur choix de produits de maïs dans le but d obtenir un rendement maximal. Sources copiez ce lien dans votre navigateur pour consulter les sources : https://www.pioneer.com/home/site/us/agronomy/library/row-width-corngrain-production/#sources 5

6 Répercussions de la profondeur de plantation dans le maïs Dans la plupart des régions du Corn Belt, il est recommandé de planter le maïs hâtif à une profondeur de 1,5 à 2 pouces afin d assurer une absorption adéquate de l humidité et un bon contact entre la graine et le sol. À mesure que la saison progresse et que le sol se réchauffe et s assèche, il est parfois conseillé de planter les graines plus profondément. Il est rarement recommandé de planter des graines à une profondeur de moins de 1,5 pouces, peu importe la date de plantation ou le type de sol. Les agriculteurs qui plantent leurs graines à moins de 1,5 pouces de profondeur croient que les plantes feront surface plus rapidement, car la température du sol est plus élevée près de la surface. Il s agit d un facteur important, car les producteurs de maïs du Corn Belt plantent leurs graines plus tôt afin d avoir terminé la semence avant que le potentiel de rendement ne diminue, soit après la première semaine de mai. La rapidité d émergence est particulièrement importance lorsque le sol présente une croûte, car il faut assurer un certain peuplement avant que les précipitations abondantes ne «scellent» la surface du sol. Lorsque le maïs est planté à une profondeur de 1,5 à 2 pouces, les racines d ancrage se développent à environ 0,75 pouces de la surface du sol. Cependant, lorsque le maïs est planté à moins de 1 pouces de profondeur, les racines d ancrage se développent juste au niveau de la surface du sol ou immédiatement en dessous (figure 1). La plantation des graines à une profondeur insuffisante peut causer une émergence lente et inégale en raison des variations du niveau d humidité du sol. Elle peut aussi provoquer le syndrome du maïs sans racines plus tard dans la saison, tandis qu une température chaude et sèche empêche le développement des racines d ancrage (figure 2). Ligne du sol Racines d ancrage Racines d ancrage Figure 1. La profondeur de plantation (de 2,5 pouces à gauche à 0,5 pouces à droite) détermine la position de la racine d ancrage, qui se développe trop près de la surface du sol dans les plants de maïs de droite, plantés à une faible profondeur. Justifications et objectifs de l étude Les conséquences longuement étudiées de la plantation peu profonde sur le développement des racines laissent croire que la profondeur de plantation peut jouer un rôle dans la gestion de la tolérance à la sécheresse d un hybride. D après certains agronomes, les semences peu profondes augmentent le stress, ce qui freine le développement des racines, réduit le diamètre des tiges et la taille des épis et diminue le rendement. Il existe toutefois peu de données qui viennent confirmer ces hypothèses. Même si des recherches antérieures ont montré des taux d émergence plus rapides pour les semis peu profonds, les comparaisons mettaient souvent en cause des semis plantés à des profondeurs qui dépassent les recommandations. Les résultats sont donc grandement influencés par la température et la quantité de précipitations de la saison. Les études récentes comparant les différentes profondeurs de semis fréquemment employées par les agriculteurs sont rares et aucune d entre elles ne compare différents hybrides en fonction de la profondeur de semis. Figure 2. Le syndrome du maïs sans racine causé par une plantation peu profonde dans un sol sec. DuPont Pioneer a travaillé à la production d hybrides plus tolérants à la sécheresse afin d améliorer la stabilité du rendement dans des sols secs ou à humidité variable. Les hybrides présentant une meilleure tolérance à la sécheresse peuvent offrir un rendement plus stable lors d une plantation moins profonde tout en améliorant le rendement à des profondeurs normales, mais aucune recherche ne documente ces faits. En améliorant notre compréhension de la réaction des nouveaux hybrides à la profondeur de plantation selon différentes dates et différents types de sols, nous parvenons à mieux gérer et à positionner nos hybrides. La plantation à diverses dates et dans divers types de sols nous permet de faire une analyse plus approfondie des effets de la température, de la capacité de rétention d eau du sol et du potentiel de formation d une croûte pendant la durée de l étude. Voici les objectifs de cette étude de recherche : évaluer les effets de la profondeur des plants sur l établissement d un peuplement de produits de maïs de marque Pioneer ; évaluer les variations du rendement en maïs selon le niveau de tolérance à la sécheresse, à différentes profondeurs de plantation; déterminer si les répercussions de la profondeur de plantation varient en fonction du type de sol et de la date de plantation. Description de l étude Emplacements cette étude a été réalisée par le Peter Thomison Ph. D, conjointement avec la Ohio State University lors de son test de 2011 sur le rendement du maïs en Ohio. Cette étude s est déroulée à dix emplacements, soit à Hebron, à Washington Court House, au sud de Charleston, à Greensville, à Van Wert, à Hoytville, à Upper Sandusly, à Bucyrus, à Wooster et à Beloit. Disposition des parcelles l expérience a été effectuée à trois reprises dans un bloc aléatoire complet, divisé en parcelles. La parcelle principale servait à tester la profondeur de plantation tandis que la parcelle secondaire testait des hybrides. La parcelle était composée de quatre rangs de 7,6 m présentant un écartement de 30 pouces. Un insecticide Force 3G pour le sol a été appliqué en bande sur toutes les parcelles. Hybrides et profondeurs de plantation trois produits de maïs de marque Pioneer, le maïs Pioneer P0965AM1 mc (AM1, LL, RR2, 108 CRM), le maïs Pioneer P0891AM1 mc (AM1, LL, RR2, 109 CRM) et le maïs hybride Pioneer 35H42 (HX1, LL, RR2, 107 CRM), ont été plantés à trois profondeurs différentes (0,5, 1,5 et 2,5 à 3,0 pouces). La cote de sécheresse respective des trois produits était 8, 7 et 6. L échelle de cotation de la sécheresse de Pioneer s étend de 1 à 9 (9 étant la meilleure cote). Densité des semis et mesures la densité des semis était de graines par acre. Les éléments mesurés au cours de la saison de croissance comprennent le peuplement précoce, les émergences tardives, le diamètre des tiges, le peuplement final, le poids des épis, les épis déformés, le rendement en grains, la verse des tiges et des racines et le poids spécifique. Des données sur la température ont été consignées pour chaque emplacement. 6

7 Questions posées Quel a été l effet de la profondeur de plantation sur le rendement du maïs? 2011 le rendement moyen en grains de tous les emplacements et de tous les hybrides était de 13 % et 15 % plus élevé à des profondeurs de 1,5 pouces et de 3 pouces respectivement qu à une profondeur de 0,5 pouces (figure 3). À huit des dix emplacements, le rendement à une profondeur de plantation de 3 pouces dépassait celui des plants semés à 0,5 pouces (données non présentées). À cinq des dix emplacements, le rendement des plants semés à 1,5 pouces et 3 pouces était similaire; le rendement des plants semés à 1,5 pouces dépassait celui des plants semés à 3,0 pouces à un emplacement (données non présentées). Figure 4. Répercussions de la profondeur de plantation sur l abondance des récoltes en 2011 et Le rendement des produits de maïs variait-il en fonction de la profondeur de plantation? Même si le rendement variait d un hybride à l autre, les trois hybrides ont présenté un rapport similaire entre le rendement et la profondeur de plantation (figure 5). Le rendement moyen de tous les emplacements pour l hybride P0965AM1 mc a dépassé celui des deux autres hybrides de 691 à 943 kg/ha (11 à 15 boiss./acre) environ à chaque profondeur de plantation. Figure 3. Répercussions de la profondeur de plantation sur le rendement du maïs en 2011 et le rendement moyen en grains de tous les emplacements et de tous les hybrides était 40 % plus élevé à des profondeurs de plantation de 1,5 pouces et de 3 pouces qu à une profondeur de 0,5 pouces (figure 3). À neuf des dix emplacements, le rendement à des profondeurs de plantation de 1,5 pouces et de 3 pouces était supérieur à celui des plants semés à 0,5 pouces (données non présentées). À six des dix emplacements, les rendements des plants semés à des profondeurs de 1,5 pouces et de 3 pouces étaient similaires (données non présentées). La profondeur de plantation a-t-elle eu des répercussions sur l établissement d un peuplement solide, et existe-t-il un lien avec les répercussions sur le rendement? 2011 le rendement inférieur des plants semés à une profondeur moindre dans la figure 3 était associé à une réduction du peuplement final, soit plants par acre à une profondeur de 0,5 pouces par rapport à et à à des profondeurs de 1,5 pouces et de 3 pouces respectivement (figure 4). Le rendement inférieur était également associé à un plus grand nombre d émergences tardives, soit 28 % à une profondeur de 0,5 pouces par rapport à 5 % et 4 % à des profondeurs de 1,5 pouces et de 3 pouces respectivement (données non présentées) le rendement inférieur des plants semés à une profondeur moindre était associé à un peuplement final inférieur, soit plants par acre à une profondeur de 0,5 pouces par rapport à et à des profondeurs de plantation de 1,5 pouces et de 3 pouces respectivement (figure 4). Le rendement inférieur était également associé à un plus grand nombre d émergences tardives, soit 31 % à une profondeur de 0,5 pouces par rapport à 6 % et 3 % à des profondeurs de plantation de 1,5 pouces et de 3 pouces respectivement. Figure 5. Répercussions de la profondeur de plantation sur le rendement de la production de maïs en 2011 et Le niveau de tolérance à la sécheresse des hybrides a-t-il eu des répercussions sur le rendement en fonction de la profondeur de plantation? Les effets du niveau de tolérance à la sécheresse n ont pas pu être distingués des effets génétiques des hybrides dans le cadre de cette étude. Toutefois, à l instar de la question précédente, rien ne prouve que les différents niveaux de tolérance à la sécheresse des hybrides aient eu des répercussions sur le rendement selon la profondeur de plantation (figure 5). P0965AM1 mc, l hybride le plus tolérant à la sécheresse, présentait toujours un rendement supérieur à celui des deux autres hybrides, peu importe la profondeur de plantation. N utilisez pas ces données, ni toute autre donnée provenant d un nombre restreint d études comme facteur déterminant dans la sélection d un produit. Les réactions du produit varient et sont assujetties à différents facteurs de stress reliés à l environnement, à la maladie et aux parasites. Les résultats individuels peuvent varier. 7

8 Mise à jour concernant la densité de population dans le maïs DuPont Pioneer réalise des études sur la population végétale à l aide d hybrides de maïs depuis plus de trente ans. Ces études visent à tester les interactions complexes entre la génétique, l environnement et la gestion, trois éléments qui jouent un rôle clé dans la maximisation du rendement potentiel et la réduction des risques. Les chercheurs de DuPont Pioneer sélectionnent des environnements représentatifs en fonction de la zone de maturité, du rendement prévu (élevé ou faible), de différents facteurs de stress (sécheresse, parasites, taux élevé de résidus, semis hâtif, etc.) et d autres caractéristiques uniques de l emplacement qui pourraient engendrer des réactions des hybrides et de la population végétale faciles à reproduire. Au fil des années, la meilleure tolérance au stress des hybrides a occasionné une augmentation de la population végétale et du rendement potentiel. L utilisation de nouvelles caractéristiques et de technologies ainsi que l amélioration constante des techniques de sélection confirment l importance des recherches en cours sur la population végétale. Les agriculteurs peuvent tirer profit des résultats recueillis sur plusieurs années et dans plusieurs emplacements, afin de déterminer la densité de semis optimale propre à leur hybride, à leur emplacement et à leurs pratiques de gestion. Tendances en matière de population végétale Chaque année, Pioneer réalise un sondage auprès de producteurs agricoles au sujet des densités de semis utilisées sur leurs fermes (figure 1). Emplacements de population végétale en Amérique du Nord de 2002 à 2 Médaillon : ALBERTA Figure 2. Emplacement des études de DuPont Pioneer sur la population en Amérique du Nord, de 2001 à Représentation : dispersal_rep Copyright: 2013 Esri, DeLorme, NAVTEQ, TomTom, Source: Esri, DigitalGlobe, GeoEye, i-cubed, USDA, USGS, AEX, Getmapping, Aerogrid, IGN, IGP, swisstopo, and the GIS User Community Emplacements de population végétale de 2002 à 2012 Représentation : dispersal_rep Résultats regroupés par période DuPont Pioneer Confidentiel Ces données ont été divisées en périodes de quatre ans afin de déterminer si l augmentation de la tolérance des hybrides au stress causé par la densité élevée des semis s est accrue. Plus précisément, la moyenne des données sur le rendement des cinq hybrides les plus productifs de chacune des trois périodes, soit DuPont 2001 Pioneer Confidentiel à 2004, 2005 à 2008 et 2009 à 2012, a été calculée pour chaque groupe afin de faire ressortir le rendement en fonction de la population (figure 3). Copyright: 2013 Esri, DeLorme, NAVTEQ, TomTom, Source: Esri, DigitalGlobe, GeoEye, i-cubed, USDA, USGS, AEX, Getmapping, Aerogrid, IGN, IGP, swisstopo, and the GIS User Community 0 Emplacements de population végétale de 2002 à 2012 Figure 1. Distribution des densités de semis employés, sondage sur la concentration réalisé par DuPont Pioneer, Ce sondage montre que présentement, environ 30 % des acres de maïs en Amérique du Nord présentent des densités allant de à graines par acre. Cependant, de plus en plus de fermiers utilisent des densités allant de à graines par acre. En effet, le taux d utilisation de cette catégorie est passé de moins de 12 % des acres de maïs en 2007 à près de 30 % en La catégorie de graines ou plus est également en hausse, mais à un rythme plus lent, soit environ 1 % par année. Dans les principaux états producteurs de maïs l Iowa, l Illinois et le Minnesota une grande majorité des acres présentent une densité de plus de graines par acre, car les sols y sont plus fertiles (données non présentées). Études de DuPont Pioneer sur la population Au cours des 12 dernières années, Pioneer a effectué des recherches sur la population végétale dans plus de 700 emplacements aux États-Unis et au Canada et a recueilli plus de points de données de qualité (figure 2). 8 Figure 3. Rendement moyen des cinq hybrides au rendement le plus élevé de chaque période de quatre ans en fonction de la population, de 2001 à Pour les cinq hybrides ayant présenté le meilleur rendement à chaque période, la population assurant le meilleur rendement est passée de plants par acre dans les deux premiers groupes à plants par acre dans le groupe le plus récent (2009 à 2012). De plus, dans le groupe le plus récent, le rendement a connu une augmentation de 672 kg/ha (10,7 boiss./acre) par rapport aux quatre années de la période précédente (figure 3). Cette augmentation du rendement est conforme aux résultats des études génétiques précédentes qui avaient montré une augmentation du rendement de 1 % à 1,5 % par année causée uniquement par les améliorations génétiques. Pour provoquer de telles augmentations, les sélectionneurs de maïs de DuPont Pioneer ont sélectionné des gènes afin d améliorer la tolérance à la sécheresse, à une densité de semis élevée, aux parasites et à d autres facteurs de stress. Dans cette étude,

9 l amélioration des pratiques agronomiques (utilisation de traitements de semences et de fongicides foliaires, etc.) peut également être à l origine de l augmentation du rendement. Résultats en fonction du niveau de productivité du champ Le regroupement des emplacements présentant un rendement similaire constitue un moyen judicieux d analyser les résultats relatifs à la population, car il indique les populations que les agriculteurs doivent utiliser pour atteindre un certain niveau de rendement. À l instar d études précédentes réalisées par DuPont Pioneer, les études effectuées aux États-Unis et au Canada de 2006 à 2012 montrent que la réaction des hybrides de maïs à la densité de population varie selon le niveau de rendement (figure 4). À la suite d une inspection, on constate que la courbe de réaction s accentue et que son point culminant se déplace vers la droite à mesure que le niveau de rendement augmente. Autrement dit, plus le niveau de rendement augmente, plus la densité de semis nécessaire pour le maximiser s accroît. Les différences se remarquent mieux entre la courbe du bas et celle du haut, mais l effet est progressif pour tous les niveaux de rendement. Densité de semis économiquement optimale Le rendement augmente en suivant l augmentation de la densité de semis, jusqu à un certain point où le bénéfice du rendement obtenu en ajoutant des semis ne dépasse plus le coût des semis. Ce point culminant constitue la densité de semis économiquement optimale. Elle se définit comme la densité qui génère le revenu le plus élevé en tenant compte du coût de semence et du prix des grains. Les flèches violettes sur le graphique montrent la densité de semis économiquement optimale du maïs vendu à 4,40 $ par boisseau et un coût de semence de 3,25 $ par millier (figure 4). Le calcul suppose qu un surplus de plantation de 5 % est nécessaire pour atteindre le peuplement cible. Essai de DuPont Pioneer sur la population de maïs. Des recherches précédentes ont montré que des hybrides à maturité hâtive (maturité relative comparative inférieure à 100) peuvent nécessiter un peuplement plus élevé afin d atteindre leur rendement maximal. Même si cette tendance se remarque toujours à la suite d un examen attentif des courbes de réaction, la différence est moindre par rapport aux résultats passés. Ce changement peut être le résultat de différentes sources génétiques historiquement prédominantes chez les maturités hâtives par rapport aux maturités courantes, ou encore à d autres facteurs inconnus. Figure 5. Répercussions sur le rendement de la population d hybrides de maïs de cinq niveaux de maturité, de 2006 à Figure 4. Répercussions de la population sur le rendement du maïs et densité de semis économiquement optimale selon le niveau de rendement de l emplacement, de 2006 à Comme l indique le graphique, la densité de semis économiquement optimale varie entre graines par acre pour les emplacements dont le rendement est inférieur à 8,2 T/ha (130 boiss./acre) et graines par acre pour les rendements supérieures à 15,7 T/ha (250 boiss./acre). Pour les niveaux de rendement élevés courants dans plusieurs régions du Midwest en 2013 (de 11,9 à 13,9 T/ha), les études indiquent que la densité de semis économiquement optimale est de graines par acre. Un maïs dont le prix est plus élevé par rapport au coût de semence occasionnerait une augmentation de la densité de semis recommandée. Résultats selon la maturité de l hybride La figure 5 présente la réaction en matière de population de cinq groupes de maturité relative comparative. Ces données montrent une réaction assez similaire des hybrides de différentes maturités en ce qui a trait au peuplement. Densités de semis recommandées Des environnements de culture difficiles peuvent faire descendre le peuplement du maïs au-dessous du niveau optimal. Ces conditions peuvent se produire dans un lit de semence sans labour ou à teneur élevée en résidus, ou dans des sols en mottes ou compactés. Les maladies transmises par le sol et les insectes terricoles peuvent également affaiblir le peuplement. Tous ces facteurs contribuent à compliquer l établissement d un peuplement et les effets s amplifient dans des sols froids et humides. Il faut donc tenir compte des éléments suivants au moment de choisir une densité de semis : En général, prévoyez utiliser 5 % plus de graines que la population cible afin de compenser les pertes de germination et de semis. Augmentez la densité de semis cible de 5 % supplémentaires dans les environnements extrêmes ou difficiles tels que ceux décrits dans le paragraphe précédent. Dans les régions constamment touchées par un stress dû à la sécheresse, les densités de semis cibles sont moins élevées. Définissez votre densité de semis en fonction de la réaction de l hybride sur le plan de la population au niveau de rendement historique du champ. 9

10 Optimisation de la densité des semis pour les hybrides de maïs L optimisation de la densité de semis du maïs est essentielle à la maximisation du rendement et des profits. Les hybrides de maïs réagissent au peuplement de manières différentes. En effet, leur bagage génétique unique détermine différentes caractéristiques telles que la tolérance à la sécheresse, la taille des épis, la forme des feuilles, la capacité de produire des soies, le moment d apparition des soies par rapport à la libération du pollen, Essai sur la population du maïs. la résistance à la verse, etc. De plus, la réaction à la densité de la population de chaque hybride peut être influencée par le niveau de rendement (c.-à-d. le niveau de stress) de l environnement où il croît. Les objectifs et les préférences de l agriculteur constituent le dernier élément à prendre en compte pour arriver à une décision en matière de peuplement. Comme les hybrides sont différents, chacun doit être testé dans plusieurs environnements présentant une grande diversité de conditions agricoles, de tendances de précipitations, de types de sol, de pratiques de gestion et d autres facteurs qui influencent le rendement. Ce n est qu en faisant des études que nous pouvons réellement comprendre et optimiser la réaction des hybrides au peuplement. C est pourquoi les chercheurs de DuPont Pioneer effectuent de nombreuses études sur des hybrides de maïs à divers niveaux de peuplement, dans différents environnements, partout en Amérique du Nord. Des graphiques présentant la réaction des hybrides selon la population sont ensuite créés à partir des résultats. Les graphiques suivants illustrent la réaction à la densité de population. La «densité de semis économiquement optimale» (représentée par le triangle sous chaque courbe) est celle pour laquelle les profits sont maximisés en tenant compte du coût de semence, du prix des grains et du rendement. Chaque graphique peut représenter jusqu à trois courbes. Les données sont regroupées selon les niveaux de rendement suivants : 1) plus de 12,6 T/ha (200 boiss./acre), 2) entre 9,4 et 12,6 T/ha (150 et 200 boiss./acre) et 3) moins de 9,4 T/ha (150 boiss./acre) (voir la légende ci-dessous). Les valeurs économiquement optimales ont été calculées d après un coût de semence de 3,25 $ par millier de graines et un prix du maïs à 4,00 $ par boisseau. On suppose qu un surplus de plantation de 5 % est nécessaire à l obtention du peuplement désiré. Légende pour les courbes de réaction à la densité de semis Niveau de rendement Élevé : plus de 12,6 T/ha (200 boiss./acre) : Moyen : 9,4 à 12,6 T/ha (150 à 200 boiss./acre) : Faible : moins de 9,4 T/ha (150 boiss./acre) : Densité de semis économiquement optimale estimée Prix des grains (dollar par boisseau) : 4,00 $ Coût de la semence (dollar par millier de graines) : 3,25 $ Ajustement de la densité pour compenser les pertes : 5 % Les courbes des pages suivantes présentent la réaction des hybrides à la densité de semis et sont fournies à titre informatif seulement. Veuillez communiquer avec votre représentant Pioneer pour obtenir des renseignements et des recommandations propres à vos activités. Le rendement des produits peut varier et dépend du type de sol, des pratiques de gestion et de nombreuses pressions exercées par l environnement, la maladie et les parasites. Les résultats individuels peuvent varier. Produits de maïs de marque Pioneer Bénéfice net par acre 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 1. Réaction à la densité de semis du produit P7213R (72 CRM, RR2). Bénéfice net par acre 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 2. Réaction à la densité de semis du produit P7443R (74 CRM, RR2). Bénéfice net par acre $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 3. Réaction à la densité de semis du produit 39Z69 (77 CRM, HX1, LL, RR2). Bénéfice net par acre P7213 P7213R $ = Densité de semis optimale $ 750 $ 500 $ P7443 P7443R $ = Densité de semis optimale $ 750 $ 500 $ Z $ = Densité de semis optimale $ 750 $ 500 $ 39D97 39D $ = Densité de semis optimale $ 750 $ $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 4. Réaction à la densité de semis du produit 39D97 (79 CRM, HX1, LL, RR2). 10

11 Bénéfice net par acre 39V $ = Densité de semis optimale $ 750 $ $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 5. Réaction à la densité de semis du produit 39V07 (80 CRM, HX1, LL, RR2). Bénéfice net par acre 38N86 38N94AM mc $ = Densité de semis optimale $ 750 $ $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 9. Réaction à la densité de semis du produit 38N94AM mc (92 CRM, AM, LL, RR2) $ P8622 P8622AM mc $ 38M58 38M59 = Densité de semis optimale = Densité de semis optimale Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 6. Réaction à la densité de semis du produit P8622AM mc (86 CRM, AM, LL, RR2). 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 10. Réaction à la densité de semis du produit 38M58 (94 CRM, HX1, LL, RR2) $ P8651 P8651HR $ P9411 P9411HR = Densité de semis optimale = Densité de semis optimale Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 7. Réaction à la densité de semis du produit P8651HR (86 CRM, HX1, LL, RR2). Figure 11. Réaction à la densité de semis du produit P9411HR (94 CRM, HX1, LL, RR2) $ P8906 P8906AM mc $ P9526 P9526AM mc = Densité de semis optimale = Densité de semis optimale Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 8. Réaction à la densité de semis du produit P8906AM mc (89 CRM, AM, LL, RR2). 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 12. Réaction à la densité de semis du produit P9526AM mc (95 CRM, AM, LL, RR2). 11

12 1 250 $ P9623 P9623AM mc $ P9910 P9910AMX mc = Densité de semis optimale = Densité de semis optimale Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 13. Réaction à la densité de semis du produit P9623AM mc (96 CRM, AM, LL, RR2). 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 17. Réaction à la densité de semis du produit P9910AMX mc (99 CRM, AMX, LL, RR2) $ P9675 P9675AMXT mc $ P9917 P9917AMX mc = Densité de semis optimale = Densité de semis optimale Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 14. Réaction à la densité de semis du produit P9675AMXT mc (96 CRM, AMXT, LL, RR2). 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 18. Réaction à la densité de semis du produit P9917AMX mc (99 CRM, AMX, LL, RR2) $ P9807 P9807AM mc $ P0216 P0216AM mc = Densité de semis optimale = Densité de semis optimale Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ Bénéfice net par acre $ 750 $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 15. Réaction à la densité de semis du produit P9807AM mc (98 CRM, AM, LL, RR2). 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 19. Réaction à la densité de semis du produit P0216AM mc (102 CRM, AM, LL, RR2). Bénéfice net par acre P9855 P9855HR $ = Densité de semis optimale $ 750 $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 16. Réaction à la densité de semis du produit P9855HR (98 CRM, HX1, LL, RR2). Bénéfice net par acre P0474 P0474AM mc $ Densité de semis optimale $ $ 500 $ $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 20. Réaction à la densité de semis du produit P0474AM mc (104 CRM, AM, LL, RR2). 12

13 Bénéfice net par acre $ $ 750 $ 500 $ P0496 P0496AMX mc = Densité de semis optimale Notes 250 $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 21. Réaction à la densité de semis du produit P0496AMX mc (104 CRM, AMX, LL, RR2). Bénéfice net par acre $ $ 750 $ 500 $ 35F38 35F50AM mc = Densité de semis optimale $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 22. Réaction à la densité de semis du produit 35F50AM mc (105 CRM, AM, LL, RR2). Bénéfice net par acre $ $ 750 $ 500 $ P0987 P0987AMX mc = Densité de semis optimale $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 23. Réaction à la densité de semis du produit P0987AMX mc (109 CRM, AMX, LL, RR2). Bénéfice net par acre $ $ 750 $ 500 $ P1184 P1184AM mc = Densité de semis optimale $ Graines plantées par acre (en milliers) Figure 24. Réaction à la densité de semis du produit P1184AM mc (111 CRM, AM, LL, RR2). 13

14 SCIENCES AGRONOMIQUES MISE À JOUR SUR LA RECHERCHE MISE À JOUR SUR LA RECHERCHE Culture du maïs sous pellicule Objectifs Résultats préliminaires 2013 Évaluer les répercussions agronomiques et économiques du système Samco sur la production de maïs dans la zone < 2500 UTM. Le système Samco utilise un planteur spécialisé. En une seule étape, il plante, applique un herbicide en prélevée et dépose une pellicule transparente et dégradable. Ce système a été conçu pour créer un effet de serre dans le lit de semence jusqu au milieu des stades de croissance végétative, ce qui réduit le temps pour la levée, la panicule et la maturité. Description de l étude Disposition de la parcelle : 4 rangs, 152 m de long et + Emplacements : 6 études sur le maïs-grain dans le sud de l Ontario 14 études sur le maïs-grain et le maïs-ensilage au Québec Entrées : hybride adapté sans pellicule hybride adapté avec pellicule hybride de + de 150 UTM avec pellicule hybride de + de 300 UTM avec pellicule Les sites de maïs-grain ont utilisé un hybride adapté ainsi que des hybrides avec des degrés de maturité d environ 150 et 300 UTM de plus que l hybride adapté pour évaluer si un gain économique en matière de rendement pourrait être réalisé avec les hybrides de pleine saison dans la zone < 2500 UTM. Les résultats rapportés ici sont les moyennes de trois emplacements du sud de l Ontario dont les données sur le rendement étaient disponibles au moment de la publication. Emplacement d essai près de Dundalk en Ontario (7 juin 2013) Rendement T/ha (boiss./acre) % d humidité L utilisation du système Samco a réduit le temps requis pour la levée et pour obtenir la panicule chez les hybrides adaptés par rapport aux mêmes hybrides cultivés sans pellicule. 5,7 jours de moins en moyenne pour atteindre VE (levée). 12 jours de moins en moyenne pour atteindre VT (panicule). Le rendement moyen du maïs était considérablement plus élevé et l humidité à la récolte réduite avec les hybrides adaptés, cultivés sous pellicule. Les hybrides de pleine saison cultivés sous pellicule ont eu un rendement moyen plus élevé et une humidité à la récolte similaire ou inférieure aux hybrides adaptés, cultivés sans pellicule Discussion : 7,9 (125.4) Adapté (sans pellicule) 35,2 Adapté (sans pellicule) Rendement moyen des hybrides 9,3 (148.2) Adapté (avec pellicule) 27,0 9,5 (151.5) + de 150 UTM (avec pellicule) Humidité moyenne des hybrides Adapté (avec pellicule) 29,5 + de 150 UTM (avec pellicule) 9,2 (146.1) + de 300 UTM (avec pellicule) 33,3 + de 300 UTM (avec pellicule) Les résultats de cette étude montrent que le système Samco pourrait permettre aux agriculteurs de planter des hybrides de pleine saison et d obtenir une humidité à la récolte semblable à celle des hybrides au potentiel génétique plus élevé. Le rendement du maïs cultivé sous pellicule était susceptible d être limité dans cette étude en raison de la levée variable. De meilleurs résultats pourraient être obtenus avec de nouveaux modèles de semoirs et des opérateurs d expérience. L utilisation de ce système serait idéale pour : remplir les contrats de vente hâtive de maïs; cultiver le maïs (particulièrement l ensilage de grande valeur) dans les régions où il y a risque de gel et de courtes saisons de croissance. Les données de 2013 sont basées sur la moyenne de toutes les comparaisons effectuées dans 20 emplacements jusqu au 21 novembre Des données pluriannuelles et recueillies sur plusieurs parcelles sont de meilleurs indicateurs de rendement futur. N utilisez pas ces données ni toute autre donnée provenant d un nombre restreint d études comme facteur déterminant dans la sélection d un produit. Les réactions du produit varient et sont assujetties à différents facteurs de stress reliés à l environnement, à la maladie et aux parasites. Les résultats individuels peuvent varier. Tous les produits sont des marques de commerce de leurs fabricants. Sciences Sciences agronomiques de DuPont Pioneer L ovale L ovale DuPont DuPont est est une une marque marque déposée déposée de de DuPont. DuPont., mc,, ms mc Marques, ms Marques de commerce de commerce et de et service de service utilisées utilisées sous licence sous licence par Pioneer par Pioneer Hi-Bred Hi-Bred. Limited. 2013, 2013, PHII PHII 14

15 SCIENCES AGRONOMIQUES MISE À JOUR SUR LA RECHERCHE MISE À JOUR SUR LA RECHERCHE Études agronomiques du logiciel Field360 mc Studio de Pioneer 2013 Objectifs Démontrer les capacités du logiciel de cartographie et d analyse des données Field360 mc Studio de Pioneer à l aide d études agronomiques à la ferme. Contribuer au positionnement du produit grâce aux données générées sur la population hybride et la performance. Description de l étude Des agriculteurs avec la capacité de cartographier leurs champs au semis et à la récolte ont collaboré avec DuPont Pioneer pour ce projet. Les rangs étudiés ont été semés à l aide d un planteur divisé avec deux hybrides mis en terre à chaque passage. Lors de la première étape de cette opération, les rangs ont été semés à une densité normale. Lors de la seconde étape, les rangs ont été plantées avec grains par acre de plus que la densité normale. Les cartes établies lors de l'ensemencement et celles obtenues à la récolte ont été téléchargées afin d'être analysées au moyen du logiciel Pioneer Field360 Studio. Quatre sites d étude ont été plantés à travers le sud-ouest de l Ontario. Résumé Hybride A Hybride B Figure 1. Carte des hybrides à la plantation lue au moyen du logiciel Pioneer Field360 mc Studio. Figure 2. Carte de la densité des semis lue au moyen du logiciel Pioneer Field360 mc Studio. Les cartes du logiciel Pioneer Field360 Studio confirment que les hybrides planifiés ont été semés à l aide d un planteur divisé (figure 1) et que les densités de semis désirées ont été atteintes (figure 2). Les cartes de rendement peuvent être superposées à ces cartes telles qu à la plantation pour prendre des décisions de gestion, comme la sélection des variétés et les recommandations sur la densité des semis propres aux hybrides (les données sur le rendement des essais de 2013 n étaient pas disponibles au moment de la publication). D autres facteurs de culture, tels que le type de sol, l élévation, l humidité de la culture, la fertilité du sol et les résultats historiques de rendement peuvent aussi être utilisés pour prendre des décisions de gestion plus intégrée et servent de point de départ en matière de densité de semis variable et de choix de fertilisant. Sciences agronomiques de DuPont Pioneer L ovale DuPont est est une une marque déposée de de DuPont. DuPont., mc, ms, mc Marques, ms Marques de commerce de commerce et de service et de service utilisées utilisées sous licence sous licence par Pioneer par Pioneer Hi-Bred Hi-Bred. Limited. 2013, PHII 15

16 Qualité des tiges de maïs Les différents stress auxquels sont exposés les plants de maïs peuvent amoindrir la qualité des tiges ce qui cause chaque année l apparition de problèmes relatifs aux tiges partout en Amérique du Nord. Le stress dû à la sécheresse, l affaiblissement du rayonnement solaire, les pressions causées par la maladie et les insectes, les dommages causés par la grêle sont des stress qui peuvent engendrer des tiges de mauvaise qualité. Même dans des conditions agricoles favorables, des problèmes de tige peuvent survenir si l environnement est inhospitalier. L historique de culture, la fertilité du sol, la composition génétique des hybrides et les effets du micro-environnement peuvent empirer le problème dans certains champs. Les agriculteurs doivent surveiller leurs champs avant la récolte afin de repérer les problèmes liés à la qualité des tiges et, au besoin, effectuer la récolte avant de subir des pertes. Photosynthèse et translocation des glucides La photosynthèse est le processus grâce auquel les plants de maïs absorbent la lumière du soleil et le dioxyde de carbone (CO 2 ) afin de produire des sucres (photosynthétats) qui servent à nourrir les organes grandissants du plant. Dès le début du développement des plants, les sucres se déplacent vers les racines et sont transformés en glucides et en protéines de structure. Pendant la croissance du plant, les sucres sont temporairement emmagasinés dans la tige. Après la pollinisation, le développement des grains occasionne un grand besoin en glucides. Lorsque la demande des grains en développement dépasse l approvisionnement fourni par les feuilles, les réserves de la tige et des racines sont utilisées. Des stress environnementaux tels que la sécheresse et le faible rayonnement solaire réduisent la production de photosynthétats et pousse le plant à extraire encore plus de glucides de la tige de façon à assurer le maintien du remplissage du grain aux dépens de la tige. Les lésions causées par la maladie, l alimentation des insectes et les dommages causés par la grêle limitent également la production de photosynthétats en réduisant la superficie fonctionnelle des Pourriture feuilles du plant. de la tige et exposition du plant à des stress Pourriture de la tige et exposition Les plants exposés du plant à à des des stress stress produisent moins de sucre. Parmi ces Les stress, plants on exposés compte à des notamment stress la produisent maladie, moins la sécheresse, de sucre. Parmi un manque de ces stress, on compte notamment la lumière du soleil et une haute densité maladie, la sécheresse, un manque de des plants. lumière du soleil et une haute densité des Les plants. épis en développement sont Les approvisionnés épis en développement en priorité. sont La quantité approvisionnés de sucre nécessaire en priorité. dépend La quantité du nombre de de sucre grains nécessaire (rendement dépend potentiel). du nombre de grains (rendement potentiel). Les tissus des racines et de la tige sont Les moins tissus prioritaires. des racines et Dans de la des tige conditions sont marquées moins prioritaires. par un stress, Dans des leur conditions marquées par un stress, leur approvisionnement en sucre est approvisionnement en sucre est diminué et diminué ils s affaiblissent. et ils s affaiblissent. Des champignons Des s attaquent champignons à la tige s attaquent pourrie et à la tige engendrent pourrie et la engendrent maladie. la maladie. Pour réduire la la pourriture pourriture de la de la tige, il il faut réduire le stress. le stress. Comme les glucides emmagasinés dans les racines et dans la tige sont acheminés vers les épis, ces structures commencent à dépérir et perdent rapidement leur résistance aux pathogènes du sol. Des températures élevées accélèrent le rythme auquel les champignons envahissent et colonisent les plants. Même si les pathogènes contribuent beaucoup à la pourriture de la tige, le problème provient plutôt de l incapacité du plant à fournir suffisamment de photosynthétats à l épi en développement. La pourriture de la tige est souvent issue de la pourriture des racines Racines commençant à pourrir à la base de la tige. Les champignons causant la pourriture des tiges poussent dans la zone où se trouvent les racines des plants de maïs et se nourrissent des cellules et des nutriments en surplus sécrétés par les racines. Des métabolites produits par le plant les empêchent d envahir les racines et la tige. Même s ils sont incapables de s attaquer aux tissus vivants en santé, ces champignons envahissent rapidement les racines faibles et mourantes lorsque le plant achemine les glucides des racines aux grains. Une fois les racines colonisées, l infection se propage dans la tige (Dodd, 1983). Pendant que les tissus vasculaires du plant sont progressivement bouchés par la croissance mycélienne des champignons, l approvisionnement en eau est restreint. Par la suite, le plant se flétrit et meurt prématurément. La décoloration externe du bas de la tige devient apparente à mesure que la détérioration du tissu interne de la tige progresse. Cette détérioration amoindrit l intégrité structurale de la tige et le plant risque de pourrir. Les tempêtes et les vents forts sont suffisamment puissants pour faire tomber les tiges affaiblies. L environnement de culture Pratiquement n importe quel stress auquel est exposé un plant réduit sa capacité de photosynthèse et de production de sucre dans les feuilles. Stress dû à la sécheresse la diminution de la photosynthèse causée par un stress dû à la sécheresse a été largement documentée dans des études. L interaction de l eau au sein du plant et les échanges de CO 2 et d O 2 sont alors directement touchés. De plus, si la sécheresse occasionne l enroulement des feuilles, la surface des feuilles disponible pour capter la lumière du soleil s en trouve réduite. Au cours d études où on limitait l approvisionnement en eau des plants dès le milieu du stade de remplissage du grain, la photosynthèse finissait par être interrompue (Westgate et Boyer, 1985). Par la suite, le développement des grains dépendait uniquement des réserves de glucides de la tige. Affaiblissement du rayonnement solaire la photosynthèse est plus efficace lorsque le plant est pleinement exposé au soleil. Des études ont montré que le taux de photosynthèse augmente directement en fonction de l intensité de la lumière du soleil. En fait, lorsque le ciel est couvert, le taux de photosynthèse est réduit de plus de 50 % par rapport à une journée ensoleillée (Moss et coll., 1960). Des conditions nuageuses durant le remplissage des épis causent un grave épuisement des réserves dans les tiges. Réduction de la superficie des feuilles toute réduction de la superficie des feuilles limite la photosynthèse totale. La superficie des feuilles peut être réduite en raison de la grêle, du gel, de lésions causées par des maladies, de l alimentation des insectes ou de dommages d origine mécanique. Si la superficie fonctionnelle des feuilles est réduite avant que le remplissage des épis ne soit terminé, les tiges seront plus faibles. Conditions favorables précoces suivies d un stress si les conditions sont favorables au moment où le nombre de grains par épi est établi (V10 à V17), le besoin en photosynthétats sera élevé. Chaque grain potentiel exige un acheminement supplémentaire de sucres dans le plant. Si des stress se développent durant le remplissage des épis de façon à empêcher le plant de produire une quantité suffisante de sucre, les tiges seront touchées. 16

17 Des recherches ont montré que le nombre de grains par épi sur les plants dont les tiges ont pourri est souvent plus élevé que celui des plants sains adjacents (tableau 1). Le besoin accru en glucides des plus gros épis occasionne souvent un appauvrissement de la tige, qui peut mener à la pourriture. Tableau 1. Comparaison du nombre de grains sur les plants dont la tige est pourrie au nombre de grains sur les plants adjacents dont la tige est saine*. Année Nombre d hybrides testés Nombre de paires de plants Tiges pourries Tiges saines adjacentes Nombre de grains par plant Diff. Année ** Année ** *D après Dodd, **Significatif au niveau de probabilité 0,001. Fertilité du sol D après des études, la fertilité du sol a de fortes répercussions sur la qualité des tiges. Les exemples les plus notables de ce phénomène sont des études qui montrent qu un sol riche en azote et faible en potassium peut gravement réduire la qualité des tiges. Les chercheurs recommandent d utiliser un rapport d environ 1 pour 1 lors de l application annuelle d azote et de potassium (azote réel, potassium sous forme K 2 O) afin de favoriser l équilibre du plant de maïs et de réduire le risque de pourriture et de cassure de la tige. Un taux élevé d azote (N) est associé à un plus grand nombre de grains, ce qui augmente le besoin en glucides des épis. De plus, une forte concentration d azote contribue au mouvement des glucides de la tige jusqu à l épi en augmentant la vitesse de translocation au sein du plant. Le rôle du potassium (K) dans la prévention d une mort prématurée du plant est bien reconnu. Le potassium contribue à la fabrication des tissus des feuilles et de la tige, et il aide à régulariser la circulation de l eau dans le plant. Une hausse du taux de potassium a été associée à une augmentation du rythme de la photosynthèse. Différences entre les hybrides et application de fongicides foliaires Différenciation des glucides certains hybrides transfèrent naturellement une plus grande quantité de glucides dans la tige. Cette caractéristique peut être utile si les tiges sont de mauvaise qualité, mais elle limite le rendement potentiel dans des conditions normales. Lorsqu ils conçoivent des hybrides, les chercheurs doivent porter attention à ceux dont le rendement potentiel récoltable est le plus élevé pendant plusieurs années et dans plusieurs environnements. En se concentrant uniquement sur la qualité des tiges, ils pourraient diminuer le rendement potentiel pour de nombreuses années. Plusieurs hybrides soigneusement sélectionnés présentant une très bonne qualité de tiges peuvent sembler inadéquats lors d un cas de pourriture se produisant une fois en dix ans. Résistance des feuilles à la maladie les hybrides vulnérables aux maladies des feuilles peuvent perdre une grande superficie de feuilles, ce qui affaiblit les tiges. C est pourquoi l application de fongicides foliaires peut réduire la pourriture des tiges lors d années où l on constate de nombreux cas de maladie fongique des feuilles. DuPont Pioneer évalue ses hybrides en fonction de leur résistance aux principales maladies des feuilles afin d aider ses clients à prendre une décision quant à l application de fongicides. Résistance à la pourriture des tiges la vulnérabilité quant à certains pathogènes causant la pourriture des tiges augmente également le risque de pourriture des tiges. Pioneer évalue ses hybrides en fonction de leur résistance aux principaux agents causant la pourriture des racines. Autres effets Micro-environnements des différences minimes entre plusieurs champs ou plusieurs zones d un même champ peuvent déterminer si le maïs fructifie ou pourrit. Les différences concernant la fertilité du sol, son humidité, l écartement entre les plants, l alimentation des insectes ou la force des vents peuvent pousser les plants au-delà de leur seuil de résistance à la verse. Ces effets sont difficiles à anticiper, mais il est possible de repérer les problèmes à l automne au moyen d une inspection, et une récolte hâtive peut réduire les pertes. Population des études menées pendant plusieurs années ont montré que la pourriture des tiges augmente peu sous une densité de population plus élevée. Par exemple, d après le résumé d une recherche réalisée entre 2004 et 2007, par DuPont Pioneer, dans 35 environnements à forte pourriture, le taux de pourriture des tiges n augmentait que de 1 % chaque fois que la population augmentait de plants par acre. Réduction des pertes de récoltes causées par la pourriture des tiges En inspectant et en récoltant les champs en fonction de la condition des cultures, il est possible d éviter les pertes causées par une mauvaise qualité des tiges. Le potentiel de perte de maïs est un facteur aussi important que l humidité des grains quand vient le temps de déterminer les champs à récolter en premier. Une inspection des champs environ deux à trois semaines avant la date prévue de récolte permet de repérer les champs où des tiges plus faibles sont susceptibles de pourrir. Il faut planifier une récolte hâtive des champs où le potentiel de pourriture est élevé. Tige de maïs affaissée. On peut détecter des tiges faibles en pinçant la tige au premier entrenœud au-dessus du sol. Si la tige s affaisse, cela signifie qu elle est à un stade avancé de pourriture. Une autre méthode consiste à pousser le plant sur le côté d environ 38 à 51 cm à la hauteur de l épi. Si la tige est pourrie, elle se plie près de la base ou ne revient plus en position verticale. Vérifiez vingt plants dans cinq zones du champ. Si plus de 10 à 15 % des tiges sont pourries, il est recommandé d effectuer une récolte hâtive de ce champ. Les recherches de DuPont Pioneer mettent l accent sur la qualité des tiges Les sélectionneurs de maïs et les phytopathologistes de DuPont Pioneer utilisent des techniques visant à éliminer les hybrides présentant des tiges de mauvaise qualité, notamment des tests de poussée manuels et mécaniques imitant l effet du vent sur des plants de maïs. En outre, au besoin des organismes causant la pourriture des tiges sont inoculés dans les plants afin de s assurer que les génotypes réceptifs soient bien détectés. Les phytopathologistes surveillent l occurrence de maladies et aident les sélectionneurs à inoculer, à sélectionner et à caractériser les produits. Les études réalisées par les sélectionneurs de maïs sont conçues pour mesurer la performance des produits pour toutes les caractéristiques importantes dans un large éventail de conditions agricoles. Les parcelles Pioneer IMPACT mc servent à tester davantage la performance des produits, notamment la caractérisation de la qualité des tiges, afin de déterminer le placement adéquat des nouveaux produits. Pioneer utilise les renseignements en provenance des sélectionneurs et des parcelles IMPACT afin d évaluer le niveau de pourriture des tiges de tous ses hybrides et ainsi aider ses clients à choisir les hybrides adaptés à leurs champs. 17

18 Fertilisants azotés et agents stabilisateurs courants en production de maïs Un fertilisant azoté (N) est essentiel à la production de maïs, mais il peut causer des pertes dans les champs fortement humides. Les pertes peuvent être modérées ou sévères selon le type de fertilisant azoté utilisé et les conditions météorologiques suivant l application. Des agents stabilisateurs du taux d azote (aussi appelés «additifs») peuvent aider à réduire les pertes d azote du sol. Pour être efficaces, ces produits doivent être compatibles aux préparations d azote employées. Les principaux types de fertilisants azotés sont présentés dans le tableau 1. Tableau 1. Fertilisants à base d azote les plus couramment utilisés pour la production agricole en Amérique du Nord 1. Fertilisant État N (%) Ammoniac anhydre Gaz appliqué sous forme liquide au moyen d un réservoir pressurisé Urée Solide 46 Solutions à base d urée et de nitrate d ammonium Liquide 28 à 32 1 Ces agents constituent plus de 80 % de l azote appliqué en production de maïs. L ammoniac anhydre ou NH 3 est la forme la plus élémentaire de fertilisant azoté. L ammoniac est gazeux à la pression atmosphérique normale. Il doit être comprimé jusqu à ce qu il devienne liquide afin d être transporté, emmagasiné et appliqué. En conséquence, il est appliqué depuis un réservoir sous pression et doit être injecté dans le sol pour ne pas s échapper dans l air. Après l application, l ammoniac réagit avec l eau du sol et se transforme en ammonium ou NH 4+. La plupart des autres fertilisants azotés sont des dérivés de l ammoniac transformés au moyen de traitements, ce qui augmente leur coût. En raison de son faible coût de production, de sa teneur élevée en azote qui réduit au minimum les coûts de transport ainsi que de sa bonne stabilité dans le sol, l ammoniac anhydre est le fertilisant azoté le plus couramment utilisé par les producteurs de maïs en Amérique du Nord. Malheureusement, au Canada, l augmentation des coûts d assurance liés à des risques pour la sécurité a considérablement réduit la disponibilité du produit. Les fertilisants à l azote anhydre demeurent cependant les plus efficaces, car leur transformation en molécules de nitrates se produit sur une longue période, ce qui diminue les pertes en azote au début de la saison causées par la volatilisation ou la dénitrification. La nécessité d épandre en bandes, en profondeur, les fertilisants anhydres présente également un avantage sur le plan de la position de l azote au-dessous de la zone du carbone, en situation de rotations de maïs sur maïs ou de blé sur maïs. Molécule d urée L urée est un fertilisant solide à teneur NH 2 relativement élevée en azote (46 %) qui C O peut facilement être appliqué à plusieurs NH types de cultures et de sols. Sa facilité 2 de manipulation, d entreposage, et de transport, sa simplicité d application à l aide de divers équipements et la possibilité de la mélanger à d autres fertilisants solides en font le fertilisant azoté le plus répandu au monde. Les solutions à base de nitrate d ammonium et d urée sont également des engrais azotés couramment utilisés. Ces solutions sont créées en dissolvant l urée et le nitrate d ammonium (NH 4 NO 3 ) dans l eau afin d obtenir des solutions présentant une concentration d azote de 28, 30 ou 32 %. Parmi les autres engrais azotés, on compte le sulfate d ammonium, le nitrate de calcium, le nitrate d ammonium et le phosphate diammonique. 82 Fertilisants azotés et réactions du sol L ammoniac anhydre est injecté de 15 à 20 cm sous la surface du sol afin de minimiser l échappement de NH 3 gazeux dans l air. Le NH 3 est un composé chimique très hygroscopique. Donc, une fois injecté dans le sol, il réagit très rapidement au contact de l eau et se transforme en ammonium (NH 4+ ). L ion présentant une charge positive s associe aux constituants du sol dotés d une charge négative tels que l argile et la matière organique. Il est ainsi lié aux processus d échange du sol et n est pas touché par le mouvement de l eau. Réactions dans le sol au fil du temps, à des températures de sol + permettant l activité biologique, les ions de NH 4 sont transformés en nitrate (NO 3- ) par les bactéries du sol durant la nitrification. La nitrification se produit généralement à des températures du sol supérieures à 10 C et elle s intensifie à mesure que la température augmente. Toutefois, une activité limitée se produit également à une température inférieure à 10 C. L ammonium est d abord transformé en nitrite (NO 2- ) par la bactérie Nitrosomonas, puis en nitrate par les bactéries Nitrobacter et Nitrosolobus. Une fois que le processus de nitrification a transformé les ions d ammonium en ions chargés négativement repoussés par l argile et la matière organique présentes dans le sol, le nitrate d ammonium peut alors être expulsé du sol par lessivage ou dénitrification. Les plants peuvent absorber l azote sous forme d ammonium ou de nitrate. Ainsi, si l azote peut être conservé sous forme d ammonium jusqu à son absorption par le plant, le risque de perte est moindre (sauf dans les sols sablonneux qui ne se lient pas beaucoup à l ammonium). L urée se dissout facilement dans l eau, y compris dans l eau du sol. Une irrigation ou des précipitations suffisantes lui permettent donc d être «incorporée» au sol (profondeur de 1,3 cm recommandée). Sinon, elle doit être incorporée lors du labour afin de réduire les pertes. Réactions dans le sol si elle n est pas incorporée au sol au moyen d une dissolution dans l eau ou par le labour, l urée appliquée risque de se volatiliser et de causer des pertes d azote, car l urée se transforme en dioxyde de carbone et en ammoniac par hydrolyse : (NH 2 ) 2 CO + H 2 O CO 2 + 2(NH 3 ) L hydrolyse de l urée est catalysée par l uréase, une enzyme produite par de nombreuses bactéries et par certaines plantes et qui est donc omniprésente dans le sol. La dégradation biologique de l urée engendrée par l uréase qui permet au plant d utiliser l azote libéré expose également l urée à la volatilisation (sous forme de NH 3 à l état gazeux), selon la profondeur du sol où se produit la réaction. Si la réaction se produit dans le sol, l ammoniac réagit rapidement au contact de l eau du sol et se transforme en NH 4+, qui est ensuite lié au sol. Si la réaction a lieu à la surface du sol, l ammoniac gazeux peut facilement s échapper dans l air. Si beaucoup de débris végétaux couvrent le sol, cela accoît la population bactérienne, la concentration en uréase et les pertes d urée causées par la volatilisation. Les solutions à base de nitrate d ammonium et d urée sont des mélanges d urée, de nitrate d ammonium et d eau dans diverses proportions. Les solutions à base de nitrate d ammonium et d urée les plus répandues (28, 30 et 32 %) sont préparées pour contenir 50 % d azote réel sous forme d amide (provenant de l urée), 25 % d ammonium (provenant du nitrate d ammonium) et 25 % de nitrate (provenant du nitrate d ammonium). Réactions dans le sol l urée contenue dans les solutions à base de nitrate d ammonium et d urée réagit de la même façon que l urée pure (voir la section précédente sur l urée). Si la solution est appliquée à la surface, l amide d azote qu elle contient peut subir des pertes par volatilisation, mais si elle est incorporée au moyen d un labour ou d un approvisionnement suffisant en eau, le NH 3 réagit rapidement au contact de l eau dans le sol + et se transforme en NH 4+. Ce NH 4+, ainsi que le NH 4 provenant du nitrate d ammonium dans la solution adhèrent aux composants du sol là où la solution est appliquée et n occasionne pas de pertes. Comme l azote appliqué sous forme d ammoniac anhydre, cet azote sera absorbé par les + - plantes sous forme de NH 4 ou transformé en NO 3 par les bactéries du sol. 18

19 Les 25 % d azote restant dans les solutions à base de nitrate d ammonium et d urée prennent la forme de nitrate (NO 3- ). Comme ces ions sont dotés d une charge négative, ils n adhéreront pas aux particules d argile et de matière organique (qui possèdent également une charge négative), mais formeront plutôt un anion dans le mélange du sol. Ils seront facilement absorbés par les racines des plants, car ils se déplacent avec l eau. Cependant, ces ions sont également exposés à des pertes en raison du lessivage et de la dénitrification. Le lessivage consiste en un déplacement au-dessous de la zone de portée des racines du plant, tandis que la dénitrification est la perte de nitrate dans l air sous forme de diazote gazeux dans des conditions anaérobies (sol inondé ou saturé). Stabilisateurs et additifs d azote Les agents inhibiteurs de nitrification sont des composés chimiques qui ralentissent la transformation de l ammonium en nitrate. Cela prolonge la période pendant laquelle l azote est «protégé», de façon à réduire les pertes. À cette fin, plusieurs composés chimiques ont montré leur efficacité, mais seuls la nitrapyrine et le dicyandiamide sont actuellement répandus dans le secteur agricole nord-américain. La nitrapyrine, 2-chloro-6-(trichlorométhyl) pyridine, empêche l action de la bactérie Nitrosomonas. La nitrapyrine a un effet bactéricide. En effet, elle tue une partie de la population de Nitrosomonas présente dans le sol. Elle est donc efficace jusqu à ce que la population bactérienne se rétablisse dans la zone d application et de diffusion. Elle n est efficace que contre la bactérie Nitrosomonas. Les produits à base de nitrapyrine servant à retarder la nitrification des fertilisants à l ammoniac et à l urée comprennent N-Serve 24 (lancé en 1976) et Instinct (lancé en 2009). Dicyandiamide les produits contenant uniquement du dicyandiamide sont généralement employés avec des solutions à base d azote et du purin. Les produits vendus aux États-Unis qui contiennent du dicyandiamide comprennent Guardian -DF, Guardian -LD , Guardian -LP et Agrotain Plus. Quand utiliser un inhibiteur de nitrification le meilleur moment pour utiliser un inhibiteur de nitrification est lorsque l on s attend à un niveau - élevé de pertes en NO 3 en raison du lessivage ou de la dénitrification, notamment dans les conditions suivantes : les sols drainés par des tuyaux lorsque le potentiel de lessivage est élevé, les sols humides ou à faible drainage et les champs où des produits à base d azote sont appliqués avant la plantation. En revanche, les inhibiteurs de nitrification ont généralement - une moins grande valeur lorsque les pertes en NO 3 sont peu probables, par exemple, lorsque l azote est appliqué en bandes latérales, car le besoin des cultures est alors élevé (Ruark, 2012). Les inhibiteurs d uréase sont des composés chimiques qui empêchent l action de l enzyme uréase, ce qui retarde l hydrolyse de l urée. L urée a donc plus de temps pour être incorporée au sol (p. ex. par l action des précipitations) dans les conditions où les pertes liées à la volatilisation sont peu probables au moment de l hydrolyse. Dans le secteur agricole, un seul produit est couramment utilisé comme inhibiteur d uréase. Ce produit, le triamide N-butylthiophosphorique (NBPT), possède la même structure que l urée et, en conséquence, agit comme inhibiteur d uréase en bloquant l accès aux zones d activité de l enzyme. Le NBPT est l ingrédient actif de la famille de produits inhibiteurs d uréase Agrotain. Agrotain contient l ingrédient actif NBPT. Il s agit d un additif utilisé principalement avec l urée (ajouté à l urée par le détaillant), mais aussi avec des solutions à base d urée et de nitrate d ammonium. Agrotain Ultra est une préparation d Agrotain plus concentrée. (La plupart des points de vente de l Ontario distribuent Agrotain Plus.) Ces produits finissent par se dégrader, ce qui permet l hydrolyse naturelle de l urée. Une fois transformé en NH 4+, l azote contenu dans l urée se dénitrifie pour prendre la forme de NO 3-, qui risque d être perdu dans le sol. Agrotain et Agrotain Ultra n offrent aucune protection contre les bactéries causant la nitrification. Agrotain Plus est un additif spécialement conçu pour les solutions à base d urée et de nitrate d ammonium, d après l étiquette du produit. Agrotain Plus contient l inhibiteur d uréase NBPT et l inhibiteur de nitrification dicyandiamide. Il permet donc de prévenir la volatilisation et la nitrification qui causent les pertes d azote en provenance des solutions à base d urée et de nitrate d ammonium. Toutefois, il ne protège pas le nitrate se trouvant initialement dans la solution (c.-à-d. les 25 % d azote que contient la solution, provenant du nitrate sous forme de nitrate d ammonium). Quand utiliser un inhibiteur d uréase? les inhibiteurs d uréase peuvent être utilisés lorsque l épandage en nappes d un fertilisant à base d urée ne peut pas être effectué en deux à trois jours d application, ou si moins de 6 mm de précipitations sont prévus. Des recherches ont démontré que les pertes d azote de l urée appliquée à la surface peuvent être considérables. Ces pertes sont encore plus importantes dans des conditions chaudes et venteuses, et lorsque la surface du sol est humide. Plus la température augmente, plus le degré d activité de l uréase augmente. Ainsi, l hydrolyse se termine normalement dans un délai de 10 jours à une température de 4,4 C, mais dans un délai de 2 jours à une température de 29 C. De plus, l hydrolyse est étroitement liée à la quantité de matière organique, à la quantité d azote et au pouvoir d échange cationique du sol ; elle s intensifiera si l un de ces facteurs augmente. Les inhibiteurs d uréase aident à prévenir la volatilisation pour une période pouvant atteindre deux semaines ou plus. Cela augmente les chances que les précipitations entraînent l incorporation de l urée avant que des pertes ne surviennent. Rendement des stabilisateurs du taux d azote Les agents stabilisateurs du taux d azote ou additifs ont souvent été mis à l essai au fil des ans. Les résultats des recherches varient énormément. Certaines ne présentent aucune amélioration, tandis que d autres ont montré une augmentation du rendement de plus de 20 %. Ces résultats n ont rien d étonnant. Lorsqu un agent stabilisateur du taux d azote est utilisé (et n a pas commencé à se dégrader) dans des conditions favorisant les pertes d azote, on peut facilement prévoir une amélioration. En revanche, si le risque de perte d azote est moindre, l amélioration sera moins importante. Les agents stabilisateurs du taux d azote peuvent donc être considérés comme une «garantie» contre les pertes d azote dans l éventualité où des conditions favorables aux pertes se présenteraient. On s attend à des différences régionales sur le plan du rendement lors de l utilisation d agents stabilisateurs du taux d azote, car le type de sol et le climat varient beaucoup d une région à l autre en Amérique du Nord. Les sols varient sur les plans de la texture, du drainage, de la présence de matière organique, du ph, de l inclinaison et d autres facteurs. Le climat varie sur les plans des extrêmes et des durées de température, de la quantité et de la fréquence des précipitations ainsi que d autres facteurs. En raison de ces différences géographiques, il est difficile de prendre une décision quant à la valeur d un agent stabilisateur du taux d azote dans une ferme. Afin de prendre une décision éclairée, examinez des résultats de recherches effectuées dans des conditions de sol et climatiques qui correspondent à celles de votre champ et consultez les prix des fertilisants à base d azote et des stabilisateurs du taux d azote dans votre région. Prenez votre décision en tenant compte de tous les éléments qui influencent le risque de pertes d azote dans un champ donné. Considérez notamment l emplacement géographique, la topographie, le type de sol, le niveau de résidus, le type de fertilisant à base d azote appliqué, le moment de l application par rapport à la croissance des cultures, la quantité de précipitations attendue, le niveau d humidité du sol et d autres facteurs. Même en tenant compte de tous ces facteurs, les agents stabilisateurs du taux d azote ne sont pas rentables chaque année, surtout si les conditions n exposent pas les cultures à un risque élevé de pertes. Toutefois, les agents stabilisateurs du taux d azote peuvent assurer une protection contre le risque de pertes d azote dans de nombreux champs où ce risque est fortement présent. Il peut être plus avantageux de se concentrer sur les pertes d azote beaucoup plus importantes associées aux produits liquides ou secs à base d urée et d azote appliqués avant la plantation. De plus, l application en bandes latérales présente un risque beaucoup moins élevé de perte d azote dans un environnement très sec ou très humide. 19

20 SCIENCES AGRONOMIQUES MISE À JOUR SUR LA RECHERCHE MISE À JOUR SUR LA RECHERCHE Répercussions sur le rendement du maïs des oligoéléments appliqués à la semence 2013 Justification et objectif Des recherches précédentes aux États-Unis ont démontré une augmentation potentielle du rendement du maïs découlant des oligoéléments appliqués à la semence. Des études à la ferme ont été réalisées dans l est de l Ontario et dans l ouest du Québec pour déterminer les répercussions du traitement à l aide des oligoéléments appliqués à la semence Awaken ST sur le rendement du maïs par rapport au maïs non traité. Description de l étude Disposition de la parcelle : rangées de la longueur du champ Nombre de reprises : 1 à 2 par emplacement Emplacements : 14 emplacements dans l est de l Ontario et dans l ouest du Québec en 2013 Traitement : Awaken ST, non traité Taux : 390 ml par 100 kg de semences Hybride Pioneer : P9675YXR (YGCB, HXX, LL, RR2) Résultats Emplacements des 14 études réalisées sur les oligoéléments appliqués à la semence dans l est de l Ontario et dans l ouest du Québec en Awaken ST Awaken ST est un traitement des semences nutritif contenant 6 % d azote, 1 % de potasse soluble, 5,05 % de zinc, 0,25 % de cuivre, 0,25 % de manganèse, 0,25 % de fer et 0,03 % de bore. Le rendement du maïs a connu une augmentation significative (α = 0,1) de 257 kg/ha (4,1 boiss./acre) en moyenne lorsque traité avec le traitement des semences Awaken ST par rapport au maïs sans oligoéléments appliqués à la semence. Des répercussions positives sur le rendement ont été observées dans 71 % des essais. Le traitement des semences Awaken ST n a pas eu une incidence significative sur l humidité des grains ou le poids spécifique (données non présentées). Augmentation du rendement avec Awaken ST (boisseaux par acre) YGCB, HXX, LL, RR2 Optimum Intrasect Xtra contient les gènes YieldGard Corn Borer I et Herculex XTRA pour la résistance à la pyrale du maïs et à la chrysomèle des racines du maïs. YGCB le gène YieldGard Corn Borer offre un niveau élevé de résistance à la pyrale du maïs, à la pyrale du Sud-Ouest et à la pyrale du maïs du Sud; une résistance modérée au ver de l épi du maïs et à la pyrale de la tige du maïs commune; et une résistance supérieure à la moyenne au légionnaire d automne. HXX Herculex XTRA contient les gènes Herculex I et Herculex RW. LL contient le gène LibertyLink pour la résistance à l herbicide Liberty. RR2 contient le gène Roundup Ready Corn 2 qui protège les cultures traitées avec des herbicides à base de glyphosate marqués quand les instructions sur l étiquette sont respectées. YieldGard, le logo YieldGard Corn Borer et Roundup Ready sont des marques déposées de Monsanto Company utilisées sous licence. Technologie de protection contre les insectes Herculex XTRA de Dow AgroSciences et de Pioneer Hi-Bred. Herculex et le logo HX sont des marques déposées de Dow AgroSciences LLC. Liberty, LibertyLink et le logo en gouttelette sont des marques de commerce de Bayer. Les produits de marque Pioneer sont assujettis aux conditions d achat qui font partie des documents d étiquetage et d achat. Les données de 2013 sont basées sur la moyenne de toutes les comparaisons effectuées dans 14 emplacements jusqu au 22 novembre Des données pluriannuelles et recueillies sur plusieurs parcelles sont de meilleurs indicateurs de rendement futur. N utilisez pas ces données ni toute autre donnée provenant d un nombre restreint d études comme facteur déterminant dans la sélection d un produit. Les réactions du produit varient et sont assujetties à différents facteurs de stress reliés à l environnement, à la maladie et aux parasites. Les résultats individuels peuvent varier. Tous les produits sont des marques de commerce de leurs fabricants. Sciences agronomiques de DuPont Pioneer L ovale L ovale DuPont DuPont est est une une marque marque déposée déposée de de DuPont. DuPont., mc, ms, mc Marques, ms Marques de commerce de commerce et de service et de service utilisées utilisées sous licence sous licence par Pioneer par Pioneer Hi-Bred Hi-Bred. Limited. 2013, PHII 20

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