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Conséquences des températures élevées lors du remplissage des grains Céréales à paille

Quelles conséquences des températures élevées sur le remplissage des grains ?

15 juin 2017

Depuis la fin du mois de mai, les températures dépassent régulièrement les 25°C voire 30°C alors que les céréales sont en pleine phase de remplissage des grains (proches de "grain laiteux" pour les blés les plus tardifs au Nord jusqu'à "maturité physiologique" pour les plus précoces au Sud, voire en cours de récolte pour certaines orges d'hiver). Les conséquences de ces températures sont globalement négatives sur le rendement, mais les effets peuvent être très différents en fonction des stades et de l’alimentation hydrique des cultures.

La maturité physiologique potentiellement atteinte avec 5 jours d’avance

En premier lieu, et ce pour l’ensemble des céréales d’hiver, ces températures élevées provoquent une accélération des stades, avec un raccourcissement calendaire de la phase de montaison et de la durée de remplissage. Cette dernière est relativement constante en temps thermique, exprimée en degrés-jours. Selon la température moyenne observée sur la période, l’intervalle Floraison-Maturité peut s’étaler de 34 à 42 jours en médiane pluriannuelle. D’après nos estimations, la maturité physiologique serait avancée de 5 jours cette année en moyenne.

Un risque sur le nombre de grains par épi ou le PMG

En deuxième lieu, la mise en place des grains peut être plus ou moins affectée selon le stade de la culture.

Des températures élevées juste avant la floraison, lors de la fécondation, peuvent pénaliser le nombre de grains par épi. Des références australiennes indiquent que des températures très supérieures à 30°C pendant cette période peuvent engendrer des avortements de grain. Il existe sans doute un effet de température seuil à partir de laquelle les dégâts apparaissent et s’intensifient, mais nous manquons de références sur ce point. En cas de doute, le diagnostic est relativement aisé à l’œil nu : il suffit de vérifier la présence de grains dans les fleurs environs une semaine après la floraison, selon le même protocole d’observation que pour le diagnostic de stérilité méiose.

Les excès de températures plus tardifs dans le cycle vont toucher le poids de mille grains (PMG) et laisser la fertilité intacte : un stress thermique entre floraison et grain laiteux peut affecter la multiplication cellulaire dans les grains : leur taille potentielle est donc réduite, ce qui peut pénaliser le PMG final.

Si le stress thermique apparaît après grain laiteux, c’est la migration des sucres vers les grains qui est pénalisée, lors de la phase de remobilisation. Là encore, le PMG peut être affecté, mais la pénalisation est plus faible, et très dépendante de l’état de croissance et de sénescence à mi-remplissage.

A partir de la maturité physiologique, les températures élevées n’affectent plus le PMG, mais elles peuvent avoir un effet positif sur la qualité technologique en favorisant la polymérisation des protéines (à teneur en protéines constantes).

Une sénescence des feuilles plus rapide en présence de stress hydrique

En dernier lieu, les stress thermiques peuvent déclencher (notamment en interaction avec les stress hydriques) l’accélération de la sénescence des feuilles. Dans ce cas, même avec le retour de conditions ultérieures favorables, la culture ne va pas pouvoir maintenir un niveau de photosynthèse acceptable pour bien alimenter les grains et pour maintenir une absorption tardive d’azote. Il est probable que les situations les plus séchantes et/ou carencées en azote présentent une sénescence précoce préjudiciable au rendement, alors que les parcelles suffisamment alimentées en eau conservent leurs feuilles vertes pendant le remplissage et prolongent l’accumulation de biomasse et d’azote.

Il faut rajouter à cela que les températures élevées perturbent la photosynthèse : lorsqu’il fait chaud, les phénomènes de respiration et de photorespiration deviennent plus importants et amputent la photosynthèse nette. Sur cet aspect, l’interaction avec l’alimentation hydrique est évidente : en situation de stress, la plante restreint sa transpiration et les tissus s’échauffent alors. Dans un essai récent mené au Magneraud (17), la température du couvert a été mesurée à la mi-journée : la modalité en situation de stress hydrique présentait une différence de plus de 7°C par rapport au témoin (39°C contre 32°C).

Et le risque de verse ?Pluies, vent, orages… un temps perturbé peut engendrer localement des phénomènes de verse des céréales. Le PMG est normalement la seule composante de rendement impactée. Cependant, cet impact est décroissant au cours du temps : plus le remplissage est avancé lors de l’occurrence de la verse, moins le PMG sera pénalisé.
Dans les zones où les cultures ont atteint ou dépassé la maturité physiologique (arrêt de croissance du PMG), l’apparition de la verse à partir de maintenant n’aura pratiquement plus de conséquences sur le rendement final. En revanche, dans les parcelles de blés n’a pas encore atteint « grain laiteux », une forte verse déclenchée ces jours-ci peut faire perdre 10 points de PMG, soit 20 à 25 % du poids final.

Evidemment, les conséquences de la verse dépassent la seule perte de rendement : risque de dégradation du poids spécifique (PS) et du temps de chute de Hagberg (TCH), exposition plus forte au déclenchement de la germination sur pied, salissement de la culture et du produit récolté, fort allongement du temps de récolte.

Heureusement, les conditions de montaison cette année n’ont pas été favorables à l’induction d’un risque de verse élevé : les régressions de talle ont parfois été nombreuses en lien avec l’absence de pluie. De plus, les températures élevées et les rayonnements forts de début avril ont limité l’allongement des entre-nœuds. L’occurrence de verse cette année devrait donc rester modérée, à la fois en intensité et en extension géographique.

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1 commentaires 16 juin 2017 par Bailleau

Dans un modèle de prévision des stades, il faudrait alors prendre en compte la température de la feuille plutôt que la température de l'air pour prévoir la maturité physiologique.Ce qui supposerait de ne pouvoir dissocier la prévision des stades et le bilan hydrique, donc la connaissance du type de sol pour toutes les simulations.

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