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Implantation du maïs / Quels sont les peuplements optimaux par groupe de précocité variétale ?

23 septembre 2013

Le maïs peut atteindre des rendements élevés avec un nombre de plantes faible, son implantation et le choix de la densité revêtent un caractère stratégique. Le choix de la densité de semis est fonction de la précocité de la variété à la floraison et du potentiel de rendement atteignable sur la parcelle.

Une des caractéristiques du maïs est sa très grande productivité malgré une densité de plante par hectare faible (plus de 13 tonnes de grain avec moins de 100 000 plantes/ha). De fait, l’implantation tant en homogénéité qu’en densité revêt un caractère stratégique. Or la réponse à la densité varie en fonction de différents facteurs.

 Comment ça marche ? 
 Les références expérimentales ARVALIS
 Les préconisations d'ARVALIS
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Comment ça marche ?
Le rendement obtenu sur une parcelle de maïs est directement lié au rayonnement intercepté par le couvert végétal tout au long du cycle. On parle d’indice foliaire (surface foliaire verte/ha) et de durée de fonctionnement, ainsi que d’efficience de transformation du rayonnement intercepté en biomasse. Gérer la densité de culture, c’est gérer l’indice foliaire et les composantes de rendements qui entrent successivement en compétition.
Les éléments qui rentrent en ligne de compte pour définir les densités de culture sont :
• le potentiel de rendement de la parcelle,
• la précocité (ou durée de cycle) de la variété. Le nombre de feuilles total des variétés précoces étant plus faible que celui des tardives, pour atteindre un indice foliaire qui maximise le pourcentage d’interception du rayonnement, il faut augmenter le nombre de plantes/ha,
• le type variétal. Les variétés à floraison précoce qui ont des grains cornés sont déterminées en nombre d’ovules par rang, c’est-à-dire qu’elles ont un nombre potentiel déterminé de grains par épi. Pour augmenter le nombre de grains à l’hectare lorsque les conditions sont bonnes, il faut augmenter le nombre de plantes. En revanche, pour les variétés à grains dentés, la différenciation du nombre d’ovules par rang est indéterminée ce qui offre davantage de possibilités de compensation d’une sous densité.

Les densités de semis se définissent en tenant compte des risques de pertes à la levée, qui sont elles-mêmes liées à la préparation du lit de semences, la date de semis, le niveau de protection des plantes et la faculté germinative (généralement excellente).

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Les références expérimentales ARVALIS
Les références historiques

Au milieu des années 1990, l’AGPM Technique a actualisé les conseils de densités de culture à partir d’essais pluriannuels conduits sur des variétés représentatives des grands groupes de précocité. Les résultats obtenus dans chacun des essais ont confirmé que :
• la valorisation de l’augmentation de la densité de culture en rendement est d’autant plus élevée que les densités de culture sont faibles, que le rendement de la parcelle est élevé. A tous les pas de densités, les efficiences (q/plante) décroissent avec le niveau de rendement moyen des essais,
• les optima agronomique et technico économique sont atteints à des densités de culture plus élevées en bonnes conditions qu’en situations plus limitantes en rendement,•les variétés de début de groupe de précocité ont des densités optimales supérieures à des variétés plus tardives.

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Les densités optimales
Les peuplements optimaux du point de vue agronomique et technico économique ont été déterminés avec la méthode suivante déclinée sur la variété DK315 et illustrée avec les figures ci-dessous.



Figures 1 à 4 qui illustrent les étapes de la synthèse des données d’expérimentation permettant de définir les peuplements optimaux pour le maïs.

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L’actualisation des références sur les variétés récentes : confirmation de la réponse à la densité différenciée en fonction du type variétal et de la précocité
De 2006 à 2009, ARVALIS a animé un réseau de 36 essais couplant les variétés aux densités de semis et aux régimes hydriques avec de nombreux partenaires des régions Centre et Ile de France. Ces essais menés sous différents niveaux de contraintes hydriques ont été menés durant 4 campagnes aux profils climatiques différents. Les variétés utilisées comprenaient à la fois des hybrides précoces (groupe B) à grain corné ou corné denté, voire denté, et des variétés ½ précoce C1 ou C2 denté. Ces essais ont permis de confirmer dans le Bassin Parisien la pertinence des règles de densités de semis communément admises.


Figure 5 : Courbe de réponse moyenne en rendement q/ha à 15 % d’humidité du grain pour 3 variétés établie sur 25 essais ARVALIS et partenaires de la région Centre 2006-2009. Les courbes moyennes sont calculées par ajustement pour chaque variété. Parmi les différents ajustements testés, le modèle de Monod (y = ax/b+x) procure les meilleurs résultats.

Synthèse de 25 essais où figurent trois variétés communes : la réponse moyenne du rendement à la densité s’est avérée relativement forte, avec un gain d’environ 4 q/ha pour 10 000 plantes/ha dans la gamme 70 – 100 000 plantes /ha. Avec 5 q/ha pour 10 000 plantes, cette réponse s’est montrée significativement plus marquée pour la variété précoce à grain corné Troubadour que pour la variété demi-précoce dentée DK315 (3,3 q/ha pour 10 000 plantes). L’hybride précoce denté, DKC3420, occupe une position intermédiaire avec une réponse de l’ordre de 4,3 q/ha pour 10 000 plantes.

Les essais conduits sur des variétés plus tardives montrent que les densités optimales sont atteintes à des densités inférieures en comparaison des variétés des groupes précoces.

Toutefois, l’évolution de la structure de la précocité des variétés actuelles conduit à des recommandations de densités optimales inférieures de 5000 à 10000 plantes/ha par rapport aux variétés du début des années 1990. En effet, à même durée de cycle du semis à la maturité physiologique du grain, indicateur qui définit l’appartenance aux groupes de précocité, les variétés actuelles fleurissent plus tard et présentent des dessiccations plus rapides. Ces floraisons plus tardives s’expliquent par une augmentation de 0,5 à 1 feuille qui contribue à l’interception du rayonnement.

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Faut-il modifier les densités optimales de semis en cas de stress hydrique ou le régime hydrique ?
Le facteur de différenciation des rendements du maïs s’explique dans la majorité des cas par la satisfaction des besoins en eau. Les recommandations de densités de culture par niveau de potentiel de rendement prennent donc en compte implicitement le niveau de confort hydrique. Toutefois, il est admis qu’une réduction de l’indice foliaire, obtenu soit par une baisse de densité, soit par le choix d’une variété plus précoce (à un effet durée cycle près) participe à l’évitement par une moindre transpiration. Une réduction des consommations en eau peut être utile lorsque le déficit hydrique touche la définition du nombre de grain et plus globalement s’il se prolonge et soumet les plantes à des fortes concurrences. Or, compte tenu de la variabilité des scénarios de déficit hydrique les conséquences de pertes de rendement par des sous densités sont souvent plus significatives qu’une légère surdensité au regard de la disponibilité en eau, a fortiori lorsqu’il est constaté que les pertes de rendement par surdensité sont exceptionnelles.

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Les références expérimentales du réseau Centre (2006 – 2009) :

Figure 6 : Courbe de réponse à la densité selon le régime hydrique pour 3 variétés, réalisée sur 23 essais de la région Centre 2006-2009. Trois niveaux de régimes hydriques ont été définis : rapport ETR/ETM supérieur à 90 % (contrainte hydrique faible ou nulle), compris entre 75 et 90 % (contrainte moyenne) et inférieur à 75 % (contrainte forte).
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Dans le jeu de données analysé, le profil de réponse à la densité n’apparaît pas fonction de la géographie des essais ni des types de sol. En revanche, le statut hydrique de chaque essai, caractérisé par des bilans hydriques, a de l’importance. Le rapport entre les évapotranspirations relative et maximale (ETR / ETM) a été calculé pour chaque essai sur la période de sensibilité au stress qui s’étale du stade 10 feuilles à 50 % d’humidité du grain. Cette variable a l’avantage d’intégrer de nombreux éléments du contexte pédoclimatique de chaque situation agronomique. Les essais ont été regroupés selon trois niveaux de satisfaction des besoins en eau exprimés par des rapports ETR/ETM (voir figure 6). En cohérence avec les références bibliographiques établies pour d’autres groupes de précocité, les essais mettent en évidence un aplatissement progressif de la réponse à la densité lorsque le régime hydrique est moins favorable. La tendance est observée pour différentes variétés demi-précoces à grain denté. Mais cet aplatissement ne se traduit pas forcément par un très fort abaissement de l’optimum de densité.

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Des résultats récents acquis en Poitou-Charentes et en cours d’acquisition :
Les premiers résultats analysés montrent que dans la gamme de précocité variétale et des restrictions testées (rendement > 100 q/ha), il faut maintenir la densité optimale conseillée qui permet de ne pas pénaliser la culture pour des scénarii de stress limités. Dans l’hypothèse d’un scenario climatique estival favorable (pluie), la perte de rendement peut s’avérer plus forte que l’économie générée par la baisse de la densité de semis. Les densités optimales conseillées en cas de restriction hydrique ne sont pas limitantes (elles sont mal valorisées mais n’entraînent pas de pertes de rendement).

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 Les préconisations d'ARVALIS



Ce conseil peut être affiné en fonction du salissement de la parcelle et de la nuisibilité des mauvaises herbes présentes. La nature et la densité des adventices constituent deux critères déterminants et pertinents.
• Dans un contexte hydrique où la probabilité de restrictions en eau est forte ou dans le cadre d’une gestion sous régime volumétrique limité, on se calera plutôt sur le premier chiffre des fourchettes. Pour des scénarii de stress limités (rendement > 100 q/ha), il faut maintenir la densité optimale conseillée.
• Pour un maïs fourrage, ajouter 5000 plantes par rapport à un maïs grain soit 100 – 110 000 plantes.
• Dans le jeu de données, le type de sol influence assez peu la réponse, il intervient en revanche au niveau des pertes à prendre en compte entre densité de semis et densité de plantes visées notamment au regard de la charge en cailloux : semer environ 5 à 10 % de graines en plus afin de compenser les pertes (graines non germées, attaques parasitaires).

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Sources documentaires 

- Lorgeou J., Martin B., Morineau S., Haudecoeur H. : « Contribution à la modélisation du rendement : l’effet variétés et densités » - Perspectives Agricoles, 190, 47-55.
- R. Doucet, M. Boiset, A. Chabenat (avril 2011) : « Stratégie : une bonne densité de semis nécessaire à la sécurisation du rendement » - Perspectives Agricoles N°377.



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