Gagner en performance dans la conduite de son maïs irrigué Alain BOUTHIER Thibaud DESCHAMPS Josiane LORGEOU

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1 Gagner en performance dans la conduite de son maïs irrigué Alain BOUTHIER Thibaud DESCHAMPS Josiane LORGEOU

2 Gagner en performance dans la conduite de son maïs irrigué Maximiser le réservoir sol Produire plus pour un même volume d eau consommé Variété Date de semis Densité Consommer moins d eau pour un même niveau de rendement Différents leviers pour améliorer la valorisation de l eau d irrigation Fertilisation ajustée au potentiel Pilotage de l irrigation

3 Quelques définitions Consommation en eau = quantité nécessaire à la croissance Indice de satisfaction des besoins en eau Efficience de l eau consommée = rapport entre le rendement et l eau consommée Productivité de l eau d irrigation = supplément de rendement permis par l irrigation ETR = contribution du sol + pluie + irrigation de 70 à 270 mm ETR / ETM (ETM = ET Maximale) Efficience de l eau consommée sur le cycle = 2,5 à 3,2 q/ha pour 10 mm Productivité de l eau d irrigation = 3 à 7 q/ha pour 10 mm Productivité de l eau d irrigation = variable selon l irrigation déjà apportée, le potentiel de l année, le type de restriction, le progrès génétique Rendement en q/ha Moyenne Réponses à l irrigation (essais sous serres mobiles du Magneraud) +15 q/ha/30 mm +7,5 q/ha/30 mm +4q/ha/30 mm Irrigation en mm

4 Outil de pilotage de l irrigation Choix variété la plus productive au sein d une même précocité Précocifier d un groupe (T à DT, ou DT à DPC2) Réduire la densité de semis préconisée de plantes Les enjeux liés aux différents leviers Consommation d eau d irrigation (mm ) VOLUME = BESOIN 8 ans/10 Variation de rendement (q/ha) Variation de productivité de l eau d irrigation (q/ha pour 10mm) VOLUME RESTRICTIF = besoin 1 an/2 Consommation d eau d irrigation (mm ) -20 à -60mm ~ -20mm ~ Jusqu à 15 q/ha + ~ Jusqu à - 7,5q/ha = -20mm Jusqu à -15 q/ha - ~ Variation de rendement (q/ha) Variation de productivité de l eau d irrigation (q/ha pour 10mm) Jusqu à + 15q/ha ++ Jusqu à 12 q/ha ++ Jusqu à - 5q/ha = Jusqu à -10 q/ha = à -

5 Objectif : s écarter positivement de la régression indice de rendement / indice de satisfaction Efficience de l'eau - Rendement et consommation en eau Effets années, scénarios de déficit et variétés Rendement en q/ha Efficience eau consommée moyenne = 3,05 q.ha- 1. mm Résultats des essais du Magneraud 2005 à Consommation en eau en mm du semis à la maturité physiologique Indices de rendement et de satisfaction des besoins de eau Effets années, scénarios de déficit et variétés r/r = Rendement à ETR/Rendement à l'etm y = e/e = Indice de satisfaction ETR/ETM entre 10 FV et maturité

6 Adapter sa stratégie d irrigation et son pilotage pour améliorer la productivité de l eau disponible

7 Stratégies d irrigation variables selon : La RU (réserve utilisable d eau du sol) Le volume disponible Le débit d arrosage (surfaces, ressource, équipement) Les périodes de risques de restrictions de volume et débit La pluviométrie (variabilité faible sur la région Poitou-Charentes)

8 Le besoin de volume d irrigation varie entre années Besoins en irrigation à l ETM varient de 70 à 270 mm au Magneraud pour RU de 150 mm. 240 mm nécessaires pour couvrir les besoins Avec 150 mm : 50 % d années à indices 8 / 10 ans, 150 mm ne couvrent les besoins de satisfaction inférieurs à 74 % que 2 années sur 10 ans mm % d'années période 1989 à 2013 < à à à à à 1 Classes de satisfaction ETR/ETM

9 Volume /ha = besoins 8 ans/10 = besoins 1 an sur 2 Risque de coupure 0 à à + Stratégie Irrigation à l optimum (ETM) Pilotage haut de RFU (jusqu à la date d arrêt) Planification des doses et périodes d apports Objectifs : Maximiser l efficience de l eau d irrigation, parcimonie en eau et en énergie. Valoriser le potentiel de rendement Limiter pertes de rendement (PMG) Limiter les pertes de rendement en sauvegardant le nombre de grains et PMG Situations Semis 10F Période d irrigation mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm Flo. F. SLAG H45% Coupure mm mm mm mm mm mm Cas où surface de maïs maintenue malgré quota plus faible à l exploitation H32%

10 Pilotage en situation où le volume disponible couvre les besoins 8 ans /10

11 VOLUME/ha disponible = besoins 8 ans/10 Conduite de l irrigation à l ETM Tout outil de pilotage utilisable Règles classiques de pilotage (début / reprise / arrêt) Dose et fréquence : dépendent surtout du type de sol Période d irrigation Semis H32% 10F Flo. F. SLAG H45% mm mm mm mm mm mm mm mm

12 Besoins en eau d irrigation nécessaires 8 années / 10 Type de sol Champagnes et argilo-calcaires profonds Sols limoneux profonds Terres de champagnes moyennes Sols limoneux moyens Terres de groies moyennes Sols sableux et groies superficielles RU mm RFU mm Capacité d irrigation Débit 150 à à mm/jour 120 à à mm/jour 90 à à 100 3,5 mm/jour 80 à à 80 3,5 mm/jour 60 à à 80 4 mm/jour 50 à à 50 4,5 mm/jour VOLUME PREVISIONNEL = BESOIN 8 ANS/10 10F Flo F SLAG H45% Exemple dose - fréquence 30 mm tous les 10 j 30 mm tous les 10 j 30 mm tous les 8-9 j 30 mm tous les 8-9 j 30 mm tous les 7-8 j 30 mm tous les 6-7 j Volume m 3 /ha 1300 à à à à à à 2700

13 Gain de rendement et productivité de l irrigation pour un volume proche du besoin 8 ans/10 : résultats du Magneraud Gain de rendement moyen de 80q/ha par rapport au pluvial Productivité moyenne de l eau d irrigation par rapport au pluvial de 3,6q/ha pour 10mm Gain de rendement ETM - pluvial (q/ha) Nombre de tours d eau VOLUME PREVISIONNEL = BESOIN 8 ANS/10 10F Flo F SLAG H45% Gain de l irrigation à l ETM et productivité de l irrigation Volume (mm) Productivité de l'eau d'irrigation (q/ha pour 10mm) Essais du Magneraud, Variété DKC

14 Couvrir les besoins de 10F à H45% VOLUME PREVISIONNEL = BESOIN 8 ANS/10 10F Flo F SLAG H45% Déclencher le 1 er tour d eau : Dose Stade 10F Déficit hydrique du sol Poursuite : selon seuils des outils de pilotage Durée du tour d eau Si pluie > 10 mm : attendre 1 jour par tranche de 5mm

15 Arrêt de l irrigation VOLUME PREVISIONNEL = BESOIN 8 ANS/10 10F Flo F SLAG H45% Objectif : finir le remplissage du grain et épuiser la RFU En sol à réserve moyenne ou élevée : si déficit sol faible et H50% En sol à faible réserve (RU < 70 mm) : une irrigation peut être valorisée entre H50 et H45 % 0,00 85 coef de perte de rendement 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 Perte de rendement du maïs selon l humidité du grain à la dernière irrigation Humidité du grain à la dernière irrigation Essais Drôme 89 Etoile 89 Montoison 90 Etoile 90 Montoison 91 Etoile 93 Etoile

16 CAS DE RISQUE DE COUPURE DEBUT AOUT VOLUME PREVISIONNEL 8 ANS/10 10F Flo F SLAG H45% Coupure Conduite de l irrigation avec pilotage «haut de RFU» Rythme d apport un peu plus soutenu que conduite sans risque de coupure Tout outil de pilotage utilisable voire indispensable Règles de pilotage (début / reprise / arrêt) avec légère baisse des seuils de déclenchement à partir de juillet par rapport à conduite sans risque de coupure : Bilan hydrique : baisse de 20mm Sondes tensiométriques : baisse de 20 à 30cbars

17 VOLUME PREVISIONNEL 8 ANS/10 Les pièges à éviter 10F Flo F SLAG H45% Coupure A l approche du risque d interdiction, tentation de sur-irriguer pour remplir la RFU et valoriser le volume restant, mais risques : Drainage : perte de l eau que le sol ne peut pas stocker Lixiviation de l azote : carence possible post-floraison Ennoiement : asphyxie racinaire en sol hydromorphe

18 Pilotage en situation où le volume disponible couvre les besoins 1 an / 2

19 VOLUME RESTRICTIF : centrer les apports autour de la floraison femelle L enjeu de la répartition peut représenter jusqu à 15q/ha pour un même volume limitant Rendement à 15% (q/ha) Rendement en fonction de la conduite d'un volume limitant de 150mm Même volume de 150mm Centré flo Seuils élevés NL - AP NL (315mm) Résultats des essais du Magneraud 90 Rendement Centré flo à 15% (q/ha) Rendement Centré flo et NL-AP Résultats d'essais 2009 à 2013 Rendement NL-AP à 15% (q/ha) Groie moyenne 2013 Groie superfielle 2010 Groie moyenne 2010 Groie moyenne 2009 Groie moyenne 2009 Groie moyenne 2008 Groie moyenne RU pleine début juillet

20 Calendrier prévisionnel de répartition des irrigations VOLUME RESTRICTIF 10F Flo F SLAG H45% Stratégie : avant la campagne Volume d eau : définir en fonction de sa RU Dose et fréquence : préférer doses réduites et plus fréquentes (25 mm plutôt que 35 mm) Stades : établir calendrier prévisionnel du stade floraison femelle Dates des apports : établir calendrier prévisionnel de l irrigation avec stade pivot à floraison femelle Flo. F. Volume Fréquence Rythme disponible (jours) (mm/jour) 08-juin 16-juin 24-juin 02-juil 10-juil 18-juil 26-juil 03-août 11-août 19-août 27-août 175 mm 8 3, mm 9 2, mm 10 2, Ex pour 150mm : 6 apports de 25mm valent mieux que 5 apports de 30mm et que 4 de 38mm

21 Calendrier prévisionnel de répartition des irrigations VOLUME RESTRICTIF 10F Flo F SLAG H45% Tactique : pendant la campagne Stades et date des apports : mettre à jour le calendrier prévisionnel Profiter des pluies pour reporter les apports vers la fin du cycle : +1 jour pour 5 mm de pluie Outil de pilotage utile Actualiser le rythme d irrigation en fonction du volume restant

22 VOLUME RESTRICTIF 10F Flo F SLAG H45% Exemples de calendriers Exemple en 2009 en groie moyenne Apport prévu (mm) 110mm en Dates prévues 4 apports de 28mm 23/06 03/07 13/07 23/07 Dates réalisées 23/06 03/07 13/07 5/08 Exemple 2013 en groie superficielle Apport prévu (mm) 150mm en Dates prévues 6 apports de 25mm 20/06 30/06 9/07 18/07 27/07 5/08 Dates réalisées 8/07 15/07 22/07 2/08 9/08 23/08 Floraison femelle Irrigations décalées selon pluie

23 VOLUME RESTRICTIF 10F Flo F SLAG H45% Exemple en 2013 en sol à RU 90mm

24 Actionner aussi d autres leviers que l irrigation pour améliorer sa productivité

25 Adapter sa variété à sa stratégie Esquive/évitement par le changement de la précocité Choisir des variétés, pour une précocité donnée, qui ont une bonne aptitude à limiter les pertes de rendement sous contraintes hydriques Améliorer les caractères variétaux qui participent au rendement lors de déficit hydrique.

26 L esquive par la précocification variétale en cas de risque de restriction d irrigation : intérêt seulement en sols superficiels Résultats de tests «arrêt d irrigation» en parcelles d agriculteurs en 2005 (sèche en août) et 2006 (pluvieuse en août) = * Date de récolte identique entre variétés En sol superficiel, en arrêt précoce, l esquive variétale s est montrée favorable les deux années, contrairement au sol profond.

27 Variétés Des effets de précocité qui se superposent aux effets des variétés Etude des écarts de rendement des variétés entre les essais Réseau de Post-Inscription variétés Tardives, année 2012 Analyse des bilans hydriques entre les groupes de précocité. Cas de la synthèse de 5 essais Sec/irrigué, variétés Demi Tardives et Tardives, Rendement en sec en q/ha nb variétés Intensité DH DKC4778 LG 3440 PR38A24 DK532 PIXXIA DK440 KABOS DK315 MERIDIEN MASABA PR38H20 FINKAS CISKO SURTEP SAXXOO PR37Y15 DIOR KUXXAR DKC5050 PR36B GRANNI KOSHA FURIO 08 PANAMA LG 2447 NAUDI BAXTER Rendement en irrigué en q/ha Des comparaisons lorsque les essais et années le permettent. Cas avec des essais du Réseau de Post-Inscription variétés Demi Tardives, année % de rendement en essais à déficit hydrique, 5 essais Moyenne 100 = 89 q/ha STAMENCO DKC4778 PHILEAXX DKC5170 LG3411 MAS 46A SAXXOO PR37F73 P0021 MAXXIS REALLI CS PR38A24 ROXXY LABELI CS DKC4950 DKC4795 ES ARCHIPEL % de rendement en essais à bons potentiels, 12 essais; Moyenne 100 = 132 q/ha

28 Variétés Les variétés qui apportent un progrès moyen en rendement, l apportent généralement aussi en situations à déficit hydrique. Les résultats de 2 variétés largement cultivées et reconnues pour leur bonnes performances en irrigué et sous déficits hydriques Rendement de la variété en q/ha +3 q/ha Synthèse essais ARVALIS Post-Inscription 2011 à q/ha Rendement de la variété en q/ha +4 q/ha +10 q/ha Un progrès génétique aussi rapide en irrigué et sec (0,8 q/ha/an) Rendement moyen de l'essai en q/ha Rendement moyen de l'essai en q/ha

29 Recherches sur le comportement au déficit hydrique, Stratégie de sélection et d évaluation des variétés Etudes des processus de réponses aux déficits hydriques : indice foliaires, régulation stomatique, maintien des structures fonctionnelles, bon ratio nb grains/vitesse de croissance. Identification de zones chromosomiques d intérêt et introgression par croisement dans les lignées parentales Comparaison entre réponses en irrigué et sous déficits hydriques Réseau d essais en régions à déficits hydriques, sols superficiels, Mesures : périodes et intensités de stress, indice foliaire, écart floraison male et femelle, composantes, hauteurs, etc Comparaison de rendements dans réseaux d essais à environnements diversifiés en déficits hydriques Rendement en fonction du rendement moyen des essais ou de témoins, et /ou d indice de satisfaction Indicateur de régularité entre lieux, années, etc

30 Atouts Choix de variété plus tardive + de rendement Souplesse semis et récolte Dates de semis et récolte A mêmes dates de semis et récolte Pour un semis 1/04 au lieu du 26/04 et même date de récolte Choix de précocité Variété plus tardive d un groupe A même précocité de variété Variété plus tardive d un groupe Avancer la date de semis Rendement brut à 15% Rendement net après déduction des freintes et séchage 4 à 7 q/ha 1 à 4 q/ha 0 à 2 q/ha 2 à 4 q/ha Quelques limites Risque d exposition plus longue au froid Economies d eau variables selon années P-ETM en mm 16 F à 50% H2O du grain 4 à 9 q/ha 3 à 8 q/ha Semis 16 mars Semis 1er avril Semis 16 avril Semis 1er mai

31 Adapter la densité de semis au potentiel de rendement Réponse à la densité de DKC4950, synthèse d essais 2006 à Rendement en q/ha Intervalle confiance 70 densité *1000 plantes/ha Comparaison de variétés demi-tardives en 2009 à 2 densités de culture Rendement en q/ha à densité plantes/ha Magneraud NL 80 Magneraud R 80 La laigne NL 80 La laigne R 80 Variétés témoins de tardiveté Variétés témoins de précocité Ne pas trop baisser les densités : plantes/ha - 3 à -5 q/ha Densités en Demi Tardif par niveau de potentiel : Elevé Intermédiaire à Faible Rendement en q/ha à la densité conseillée plantes/ha

32 Effet de la densité de semis sur la consommation en eau plantes/ha confirmées comme optimales en rendement pour un profil type DKC4814 Pas de différence significative de consommation en eau pour des indices foliaires de 2,8 à 4,5 à floraison A confirmer avec des variétés à indices foliaires plus élevés L optimisation de la densité contribue à l efficience de l eau Essai Le Magneraud 2013

33 A retenir 1/ Connaître les besoins en eau d irrigation (RU) 2/ Savoir caractériser la contrainte de la ressource : volume, débit et risques de coupure 3/ Choisir la stratégie adaptée à chaque cas Surface de maïs / volume/ha Conduites de culture (date de semis, variété, densité) et d irrigation prévisionnelles 4/ Piloter l irrigation en temps réel en ajustant le calendrier d irrigation en fonction des pluies avec des outils de pilotage et indicateurs adaptés