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Sécheresse du sol observée dans une parcelle de céréales en avril 2019 en Occitanie Messagerie Ouest Occitanie

Manque de pluies sur céréales : faut-il craindre un préjudice ?

04 avril 2019

La situation hydrique actuelle est préoccupante pour tous les sols sauf les plus profonds. Dans ce contexte, des questions se posent quant aux impacts sur la croissance des céréales et les potentiels de rendement.

Dans la région, les dernières pluies conséquentes datent de début février. Les réserves hydriques sont particulièrement faibles sur toute la région.

Les pluies de début mars n’ont pas dépassé 30 mm. Compte tenu des besoins croissants des cultures, ces apports d’eau sont vite consommés, et les sols s’assèchent rapidement.

Figure 1 : Réserves hydriques pour un blé semé au 26 octobre sur un sol profond avec une RU (réserve utile) de 120 mm - En Crambade (31) - données Irré-LIS®


Figure 2 : Réserves hydriques pour un blé semé au 26 octobre sur un sol profond avec une RU (réserve utile) de 120 mm - Auch (32) - données Irré-LIS®


Figure 3 : Réserves hydriques pour un blé semé au 26 octobre sur un sol profond avec une RU (réserve utile) de 120 mm - Montans (81) - données Irré-LIS®

La pluviométrie moyenne du 1er au 25 mars varie de 5 à 30 mm (carte 1).

Carte 1 : Cumul de pluie (en mm) du 1er au 25 mars 2019

Des conséquences physiologiques

En situation de stress hydrique, la plante met en place des mécanismes d'adaptation pour rééquilibrer son statut hydrique, aux dépens d'une fraction de son métabolisme. Suivant l'intensité et la durée du déficit hydrique, la croissance de la plante sera plus ou moins affectée.

La demande climatique, communément appelée évapotranspiration potentielle (ETP), engendre une perte d’eau au niveau des stomates. En l’absence d’une ressource en eau suffisante et accessible aux racines de la plante, la plante perd une partie de son eau interne et le potentiel hydrique des cellules s’abaisse. Les conséquences sont multiples, mais la principale d’entre elles est une réduction de la photosynthèse. Elle se traduit par :

• Une réduction de l’expansion cellulaire

Une baisse du potentiel hydrique des cellules conduit à une réduction de la pression de turgescence, moteur de la croissance cellulaire. Les cellules sont alors plus petites, ce qui se traduit par une plus faible taille de feuille. La surface foliaire de la plante étant réduite, sa capacité à intercepter de la lumière, et donc son potentiel photosynthétique, diminue.

• Une réduction de l’afflux de CO2

La chute de la pression de turgescence conduit à une fermeture des stomates, ce qui réduit la capacité de la plante à absorber du dioxyde de carbone, limite sa transpiration et ralentit la photosynthèse.

• Un détournement des nutriments destinés aux organes en croissance

Pour maintenir son statut hydrique, la culture cherche à accroître la pression osmotique présente dans ses cellules en réduisant sa transpiration et en augmentant son pouvoir de succion vis-à-vis de l’eau du sol. Elle détourne alors une partie des métabolites destinés aux organes en croissance vers les cellules. Ils servent alors d’osmolytes pour accroître la pression osmotique.

• Une élévation de la température des tissus végétaux

L’évaporation de l’eau a un fort pouvoir thermorégulateur des tissus photosynthétiques. Par conséquent, une réduction de la transpiration conduit à une élévation de température des tissus des feuilles en particulier. Pour les plantes en C3 dont font partie les céréales à paille, la réaction photosynthétique a un optimum thermique aux alentours de 15 à 20°C, valeurs qui peuvent être fortement dépassées dans des tissus exposées au soleil et à faible transpiration. De plus, le développement phénologique d’une culture, qui est conditionné par des cumuls de temps thermiques, sera donc accéléré si les tissus s’échauffent par déficit de transpiration. Ainsi, certains stades sont précipités car la plante « ressent » une température plus élevée, ce qui se traduit par une moindre durée calendaire des phases phénologiques et donc une moindre interception de la ressource lumineuse.

Un blé à montaison consomme environ 3 mm d’eau par jour. Tant que la demande évaporative reste modérée (températures fraîches, pas trop d’ensoleillement, ni de vent), le stress ressenti par les cultures n’engendre pas de gros accidents (seulement une réduction progressive du métabolisme). L’arrivée d’une période chaude, même courte (3-4 jours), pourrait par contre avoir des conséquences beaucoup plus néfastes sur la croissance et le développement des céréales.

Des rendements futurs pénalisés ?

Le blé tendre présente de multiples capacités de compensation à travers les composantes de rendement successives, ce qui lui confère une bonne résistance au stress hydrique. Le blé dur est moins performant. En effet, une perte de talles pendant la montaison sera moins tamponnée par la fertilité épi que pour le blé tendre, cependant les variétés les plus récentes, comme Anvergur, possèdent des capacités de fertilité d’épis importantes, ce qui leur permet plus de souplesse. Dans certains contextes, le stress hydrique courant montaison peut favoriser l’installation de la fusariose du plateau de tallage, ce qui peut conduire à un échaudage important en cas de déficit hydrique pendant le remplissage des grains.

Le cycle de développement de l’orge de printemps est court, ce qui ne lui permet pas de compenser par la fertilité épi un manque d’épis. Par conséquent, les périodes de tallage et de montaison sont cruciales pour assurer le rendement. De plus, l’enracinement des céréales de printemps est plus superficiel que celui des céréales d’hiver. L’orge de printemps a donc une capacité d’extraction d’eau du sol plus faible que le blé ou l’orge d’hiver.

Un déficit hydrique prolongé se traduit par une réduction du métabolisme de la plante. Il affecte le nombre de grain par unité de surface s'il intervient durant la phase de montaison, et limite le poids de mille grains (PMG) s'il se produit durant la phase de remplissage.

Un stress hydrique courant montaison réduit le nombre de grain par mètre carré.

Au cours de la montaison, la taille et la qualité de l’appareil photosynthétique qui alimentera la plante sont conditionnées, de même que certaines composantes de rendement : le nombre d’épis par plante, le nombre d’épillets par épi et le nombre de fleurs fécondées par épillet.

Ainsi, un déficit hydrique lors de cette phase peut s’avérer pénalisant pour la photosynthèse totale et le nombre de grains par m². Cependant, en début de montaison, les niveaux de croissance et de composantes de rendement sont souvent excédentaires. Aussi, un stress hydrique durant cette phase n’aura pas ou peu d’impact sur le rendement final si la surface foliaire et la densité d’épis sont maintenues à des niveaux satisfaisants par la suite (pluviométrie ou irrigation). En revanche, le stress hydrique est beaucoup plus préjudiciable à la culture s’il intervient pendant la seconde partie de la montaison, de 2 nœuds à floraison. Il affecte le peuplement et la fertilité des épis.

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