Agro-forum. Produire 200 q/ha, est ce possible? Contribution au débat. Josiane LORGEOU

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1 Agro-forum Produire 200 q/ha, est ce possible? Contribution au débat Josiane LORGEOU

2 200 q/ha = bilan favorable entre le potentiel des plantes et l offre du milieu 30 à 34 t/ha de biomasse? Des trajectoires de composantes de rendement des grains 5700 gr/m2 * 350 g de PMG (5200 à 6000 gr/m2 *380 à 320) 8.5 à 9 plantes/m2 *620 à 710 grains/épi Plante avec 18 rangs*36 grains ou 16 rangs*40 grains/rang Les capteurs et sources de remobilisation : indice foliaire > 5 m2 /m2 de sol racines tiges Potentiel du milieu Offre climatique en Sommes de température Rayonnement Régime des températures Précipitations Ressources en eau Sol RU, fertilité, réchauffement durée de cycle des variétés et conduite de culture

3 200 q/ha, possible dans Sud, mais des limites de potentiels pédo-climatiques Localisation des groupes de précocité de maïs grain sur le critère de sommes de températures entre le semis et la maturité à 32% H2O du grain Semis le 21/04 et récolte le 15/10, période , 1er quintile Zones climatiques à durée de cycle q/ha? Très précoce 160 Précoce ½ Précoce C1 ½ Précoce C2 ½ Tardif Tardif Très Tardif 200

4 Les facteurs explicatifs des rendements Rendement + interactions entre facteurs ENVIRONNEMENT PEDO CLIMATIQUE Sol (nature, RU, hydromorphie, réchauffement, CEC, etc) Climat et changement climatique effets directs températures, pluies rayonnement, ETP, effets indirects o Pression parasitaire o Minéralisation Variabilité inter années PROGRES GENETIQUE Variétés disponibles Rapidité du renouvellement par agriculteurs et les acteurs des filières Adéquation des variétés avec l environnement et les pratiques PRATIQUES CULTURALES et SYSTEMES DE PRODUCTION Date de semis Densité de semis Fertilisation (org., min.) Protection : Adventices Ravageurs/ nuisibles Irrigation : équipement, disponibilité, Rotations, précédents Travail du sol Génétique Environnement Agronomique Réglementaire Cohérence de l itinéraire Qualité des interventions

5 Valorisation de l offre climatique par les capteurs feuilles et racines avec un bon calage du cycle

6 L objectif est valoriser les atouts et minimiser les facteurs limitants? au mieux et le plus régulièrement Des effets de climat et de réchauffement climatique (avec aléas) favorables défavorables Des ressources plus rares, plus chères et à accès de plus en plus réglementés : énergie, eau, éléments fertilisants, Prix Réglementation Une demande de production à long terme Améliorer l efficience Par de l offre pédoclimatique des intrants Le progrès génétique La conduite des cultures

7 Climat Le réchauffement climatique, déjà une réalité, Des sommes de températures plus élevées, cas de PAU Ecart de sommes de températures avec la médiane 1959 à 1988 du 1er avril au 15 octobre 600 Ecart de sommes de températures avec la médiane 1959 à 1988 du 1er avril au 15 octobre Données journalières : Météo France

8 Climat Le même constat dans toutes les régions Températures +150 à 200 degrés jours du 1er avril au 15 octobre entre les périodes et 1989 et 2011 Pluviométrie Pas de différence significative entre les périodes et 1989 et 2011, sauf dans le Sud Est ETP Une augmentation de 20 à 30 mm d ETP entre les périodes et 1989 et Cumuls de degrésjours Médiane 1989 à Cumuls de précipitations en mm Médiane 1989 à Cumuls d'etp en mm Médiane 1989 à à 200 dj en moyenne à 30 mm stations météo historiques stations météo historiques 1600 Cumuls de degrés-jours Cumuls de précipitations en mm Cumuls d'etp en mm Médiane 1959 à 1988 Médiane 1959 à 1988 Médiane 1959 à stations météo historiques 2 groupes de précocité 8 à 10 points d humidité du grain ou teneur en MS à mêmes dates de semis et teneurs en eau à la récolte : possibilités de récoltes plus précoces Données journalières : Météo France

9 Climat 18/11 29/10 Conséquences sur stades et adaptation Des stades plus précoces à même date de semis (25/04) et précocité de variétés, le cas à Pau 9/10 19/9 30/8 10/8 p de Pl de Un gain annuel de : 0.3 jour/an à la floraison 0.4 jour/an au stade maturité fourrage 0.5 jour/an à la maturité du grain 21/7 d 1/ /5 Date de semis DATES DE SEMIS DES ESSAIS VARIETES MAIS PI GRAIN ecart type de 6 à 10jours, evolution moyenne de -0.4 jour/an Des dates de semis plus précoces Un avancement des dates de semis de 0.4 à 0.6 jour/an : 5/5 25/4 20 jours en 40 ans constatés dans des exploitations 10 jours sur les 25 dernières années dans les essais variétés d ARVALIS 15/4 5/ Demi Précoces C2 Demi Tardifs Tardifs Année

10 Climat Conséquences sur le rendement Simulation de l effet climatique sur l évolution des rendements du maïs grain entre 1986 et 2006 Méthode : STICS, pas de progrès génétique (génération 2005), même précocité des variétés, RU=208 mm, 80% ETM, semis 15/04, 200 unités N, dans le Sud Ouest Nord, Bretagne, Nord Ouest et Nord Est 180 Rendement q/ha à 15 % 180 Rendement q/ha à 15 % Tendance à baisse : raccourcissement de la durée de cycle effet augmentation ETM et irrigation 80% ETM températures déjà optimales l été Tendance à hausse : températures moins limitantes en durée de cycle gain d efficience avec températures plus élevées Lorgeou et al. 2009

11 Climat Conséquences sur les ravageurs Expansion géographique des noctuelles Pyrale G Vers Gris Sésamie 2006 Sésamie 1990 Pyrale G Héliothis Vers Gris Source Ingénieurs régionaux ARVALIS

12 Poids des facteurs dans l évolution du rendement en France Rendement en q/ha progression annuelle = 1.35 q/ha/an Effets de l Evolution du climat ETP, sécheresse : effet négatif Température (raccourcissement cycle, efficience) : effet négatif au Sud : -- effet positif au Nord: q/ha/an Effet amélioration des variétés et techniques culturales Ralentissement lié à effet du climat et irrigation Année Effets progrès génétique: ++++ Effets des conduites cultures Précédents : = Simplification travail sol : - Dates de semis + Adaptation précocité + Apports Azote : - Restriction d irrigation : --- Protection ravageurs : - Désherbage : = Rapports de prix, PAC,?

13 Variétés ST 21/04-20/10 Estimation du progrès génétique à partir des essais variétés Post - Inscription sur la période Décomposition en effets progrès génétique et années-lieux-conduites 150 Rendement en q/ha 130 ARVALIS- Météo France, Lieux d essais rendement moyen du réseau 50 rendement moyen national Essais ARVALIS UFS Maïs, CA, Coopératives 75 % de sites «en partie» pérennes (délocalisation des lieux tous les 3 à 15 ans)

14 Variétés Progrès génétique en Demi Tardifs et Tardifs Rendement en q/ha 140 Rendement en q/ha y = 1.05 q/ha/an y = 1.22 q/ha/an Moyenne ajustée des variétés Moyenne ajustée des variétés 95 Modèle linéaire 100 Modèle linéaire Année d'inscription des variétés Année d'inscription des variétés %Verse 30 %Verse y = -0.15% /an Verse estimée des variétés Modèle local Modèle linéaire y = -0.25%/an Verse estimée des variétés Modèle local Modèle linéaire Année d'inscription des variétés Année d'inscription des variétés

15 Variétés Un progrès génétique soutenu et élevé En rendement : + 1.2%/ha/an 1.2 q/ha/an pour le rendement moyen actuel, soit la progression actuelle du rendement national. Source : ARVALIS Type Groupe Estimation en q/ha/an ou t/ha/an Grain période 1986 à 2011 Fourrage période 1993 à 2011 Très précoce Précoce ½ Précoce C1 ½ Précoce C2 ½ Tardif Tardif Très Tardif Très précoce Précoce ½ Précoce données historiques des essais variétés Post-Inscription ajouts variétés des années 1990 dans essais 2008 à à à à à à à à

16 Variétés Valorisation de la densité de culture Des progrès s de rusticité Des progrès de valorisation des densités de culture plus élevées permis aussi par de meilleure tenue de tige Des gains de rendement supérieurs dans les potentiels de rendement moyens Rendement en q/ha Rendement en q/ha Variétés des années Densités de culture X1000 plantes/ha Variétés des années Rendement moyen des essais en q/ha Essais Progrès génétique INRA et AGPM, Derieux et al. 1987

17 Variétés Progrès génétique sur l efficience de l utilisation de l eau en maïs Les nouvelles variétés obtiennent des rendements supérieurs aux anciennes aussi bien en situations de déficit hydrique qu en bien irriguées Comparaison des rendements de 50 variétés demitardives des années 1950 à 2005 en irrigué et sous contraintes hydriques à INRA de Montpellier en 2010 R. Doucet Année d inscription des variétés Action PROMAIS, Résultats provisoires Welker et al., 2010, Non publiés

18 Le progrès génétique, pour résumer! Précocité et meilleure tolérance aux températures basses Très précoces et précoces dans années 1960 et 1970, Depuis , à même durée semis-maturité, o floraison plus tardive + 1 feuille = + 40 à + 50 degrés-jours o maturation et dessiccation plus rapide, Tenue de tige = 0.6%/an année 1950 à 1980, puis 0.2%/an ancrage racinaire, solidité de la tige, tolérance aux stress, maladies et parasites Rendement moyen : 0.8 à 1.2 q/ha/an tant grain que plante entière, Plus de feuilles et de surface foliaire = plus de photosynthèse potentielle et biomasse, Augmentation du nombre de rangs et grains/épi, Aptitude à remobiliser??? Amélioration de rusticité : Résistance à verse -> augmentation des densités-> aptitude à compétition-> tolérance à stress -> stay green (durée indice foliaire) Amélioration comportement sous contraintes hydriques, Tolérance aux maladies (Ht, UM,.. ) Valeur énergétique en fourrage

19 Variétés Les cibles de sélection Perspectives de progrès génétique Précocité, tenue de tige, UFL Rendement et régularité Valorisation de l eau, tolérance stress hydriques Tolérance helminthosporiose et fusarioses épis Valorisation de l azote Tolérance au froid et efficience des températures Tolérance aux ravageurs Des sélectionneurs dynamiques Un soutien du Grand Emprunt aux investissements des recherches publique et privée Sélection génomique : AMAIZING, Infrastructure de recherches PHENOME

20 Techniques culturales Techniques culturales Améliorer l efficience de La température et rayonnement, l eau et l azote, la protection par le choix technique et raisonnement des interventions : reprise sols, choix de variétés, date de semis, fertilisation, protection, irrigation Tactiques conservatrices esquive et/ou évitement par variétés plus précoces en renonçant à rendement potentiel les bonnes années introduction de précédents, TCS? Préserver et augmenter les ressources : réserves en eau hivernales, Accéder et mobiliser les innovations : nouvelles matières actives à bons profils, irrigation appoint, TS, SDP, pièges de ravageurs, microorganismes du sol..

21 Techniques culturales Précocifier le semis et gérer la précocité des variétés Les avantages Saisir des fenêtres de semis précoces pour de bonnes implantations Valorisation des températures et rayonnement par allongement du cycle, Gestion des coûts de séchage Décisions de dates de récolte plus souples, Récoltes plus précoces permettant plus de possibilités de gestion de l interculture et semis de blé en bonnes conditions Moindre risques de verse, fusariotoxines, Esquive des périodes de risques de déficits hydriques plus intenses et des dégâts de foreurs? Quelques limites aux semis ultra précoces Effets de sols Risques de températures froides en début de cycle Exposition plus longue aux bioagresseurs aux stades jeunes

22 Techniques culturales Dates de semis plus précoces et variétés plus tardives Estimations en rendements biologiques et nets au producteur en l absence de déficit hydrique et en année moyenne Dates de semis et récolte A mêmes dates de semis et récolte Choix de précocité Variété plus tardive d un groupe Rendement brut à 15% 4 à 7 q/ha Rendement net après déduction des freintes et séchage 1 à 4 q/ha Pour un semis 1/04 au lieu du 26/04 et même date de récolte A même précocité de variété Variété plus tardive d un groupe 0 à 2 q/ha variable 4 à 9 q/ha 2 à 4 q/ha 3 à 8 q/ha Après le mai, perte de l ordre de 1q/ha par jour

23 Précocifier le semis : Enjeux et risques de froid en début de cycle Les semis au 1er avril ne sont actuellement pas plus exposés que ceux de semis au 16 avril sur la période 1959 à 1988 à Mont de Marsan Risques de gel entre 3 et 6 feuilles Les nombres de jours à températures mini <=2 C augmentent avec des semis plus précoces l effet annuel reste l effet majeur Risque de températures froides lors de la différenciation florale (calculs sur période p 6 à 10 feuilles) Les semis de mars sont exposés, mais pas significativement accru Risque de croissance lente de semis à 6 feuilles Les nombres de jours de semis à 6 feuilles ont diminué quelles que soient les dates de semis La durée moyenne actuelle d un semis du 1er avril est comparable à celle d un semis du 16 avril de la période 1959 à 1988 Effet de la date de semis sur le nombre de jours entre le semis et le stade 6 feuilles 70 nb de jours Source des données météo journalières : Météo France Semis du 16 mars Semis du 1er avril Semis du 16 avril Semis du 1er mai Médianes 1959 à

24 Techniques culturales Des fenêtres de semis étroites dans plusieurs régions Médianes issues d analyses fréquentielles Nb de séquences de jours successifs sans pluie (<1mm par jour) entre le 11 avril et 10 mai jours 4 jours 5 6 jours 8 jours MONTELIMAR 26 0 ORLEANS 45 REIMS 51 ABBEVILLE 80 LORIENT 56 STRASBOURG 67 MACON 71 MATHA 17 MOTHE ACHARD 85 QUIMPER 29 BAUPTE 50 CLD FERRAND 63 CHATTE 38 TOULOUSE 31 MONT MARSAN 40 PAU 64 Données journalières : Météo France