Rendement en q/ha
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Évolution des conditions climatiques des 20 dernières années Conséquences sur la production de maïs grain et stratégies d’adaptation Josiane LORGEOU ARVALIS –Institut du végétal Des augmentations de températures sur période 21 avril-15 octobre 2500 2300 Médiane 1984 à 2008 Au cours des 25 dernières années Moyenne + 0.9 °C Tmoy + 155 degrés-jours avec médiane 1960-1984 • soit 2 groupes précocité, • 8 % H2O grain 10 à 20% des hausses projetées à LT Cumul de degrés-jours du 21 avril au 15 octobre 2700 2100 y = 0.9995x + 156.21 2 1900 R = 0.9302 1700 1500 1300 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 Médiane 1960 à 1984 Écarts de cumuls de degrés jours par rapport à médiane 1955-1984, Cumuls du 21 avril au 15 octobre, 450 400 Cas Orléans 350 300 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 Données journalières : Météo France -200 2007 2005 2003 2001 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 1999 1997 1995 1993 1991 1989 1987 1985 1983 1981 1979 1977 1975 1973 1971 1969 1967 1965 1963 1961 1959 1957 1955 -250 270 Pluviométrie et ETP – P entre 11 juin et 31 août Évolution des médianes 1984-2008 avec 1961-1984 Données journalières : Météo France Évolution pluies : quelques sécheresses, aléatoire et pas de tendance Évolution ETP-P : augmentation de 25 mm, effet évolution des températures Cumul de ETP - pluie en mm du 11 juin au 31 août Cumul de pluie en mm du 11 juin au 31 août 450 250 y = 0.9609x + 26.503 2 R = 0.8252 400 y = 0.8441x + 21.004 R 2 = 0.7996 350 Médiane 1984 à 2008 Médiane 1984 à 2008 200 150 100 300 250 200 150 100 50 0 50 50 100 150 200 250 0 50 100 150 200 250 Médiane 1961 à 1984 Médiane 1960 à 1984 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 300 350 400 450 Avancement des dates de semis et récolte Parcelles de maïs fourrage de INRA de Mirecourt 1969-2003 31/5 Dates de semis 26/5 y = -0.6658x + 39062 21/5 16/5 11/5 6/5 1/5 26/4 21/4 16/4 Avance moyenne sur 30 ans 11/4 6/4 1/4 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 21/10 16/10 1/10 26/9 2004 • semis = 21 jours Dates de récolte y = -0.7557x + 39385 11/10 6/10 2000 y = -0.6223x + 39121 • récolte 0.63 j/an • 0.23 %MS /an 21/9 16/9 11/9 6/9 1/9 27/8 22/8 17/8 12/8 7/8 1968 : Conséquences 1972 1976et enseignements 1980 1984 1996 2004 Colloque Changement climatique pour les1988 grandes 1992 cultures et l’élevage2000 herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Avancement des dates de stades Estimations calculées sur 11 stations, 3 dates de Semis Variétés adaptées en précocité à la période 1977-2006 0 Nombres de jours d'avance entre les périodes 1977-2006 et 1961-1990 5 10 10 FV : 4 à 5 j Floraison : 5.5 à 7 j 15 20 Maturité fourrage : 12 à 15 j 25 30 semis 10 avril Maturité grain 32%: 14 à 45 j semis 25 avril 35 40 5-juin semis 10 mai Dates médianes des stades sur la période 1961 à 1990 25-juin 15-juil. 4-août 24-août 13-sept. 3-oct. Données journalières : Météo France Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 23-oct. J. Lorgeou 12-nov. Simulations des évolutions de rendements potentiels sur période 1981 - 2006 avec le modèle de culture STICS Scénarios de simulations CO2 = constant 360 ppm avec et sans irrigation RU = 208 mm, Irrigation de 100% à 80% des besoins Azote 200 Unités, dont 40 au semis Semis 15/04 Précocités actuelles Variétés de la génération 2005- 2010 Densité de semis optimales F. Ruget, B. Lacroix, J. Lorgeou, F. Souverain Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Évolution des rendements potentiels Le cas de Clermont Ferrand 160 Rendement en q/ha 140 y = -0.1393 sans 2003 120 100 80 63-irriguéSTICS 60 63-sec-STICS 40 Pente essai Post-Inscription 20 = effet climat + PG + conduite culture Essai PI AUBIAT Linéaire (Série2) 0 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Nord, Bretagne, Nord Ouest et Nord Est 180 Tendance à hausse : Rendement q/ha à 15 % • températures moins limitantes en durée de cycle • gain d’efficience avec températures plus élevées 160 140 120 100 80 2 60 40 1980 1982 1984 1986 14 1988 29 1990 35 1992 51 1994 54 1996 56 1998 78 2000 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 80 2002 2004 2006 Sud Ouest 180 Rendement q/ha à 15 % 160 140 120 100 80 Tendance à baisse : •raccourcissement de la durée de cycle •effet augmentation ETM et irrigation 80% ETM • températures déjà optimales l’été 60 11 31 33 40 46 47 64 40 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 2002 2004 2006 Expansion géographique des noctuelles Pyrale G2 2006 Vers Gris Sésamie 2006 Sésamie 1990 Vers Gris Pyrale G2 1990 Héliothis Source Ingénieurs régionaux ARVALIS Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Évolution du rendement national moyen entre 1951 et 2007 Calculs de pentes sur des périodes avec « aetpriori » Périodes 1951-2007, 1951-1978, 1978-1990 1990-2007 110 Rendement en q/ha 100 90 période 1990 à 2007 pente = 1.17 période 1951 à 2007 pente = 1.386 q/ha/an 80 période 1978 à 1990 pente = 1.36 70 2000- 2006 60 50 période 1951 à 1978 pente = 1.365 40 1972 - 1980 30 sécheresse 20 10 0 1950 1955 1960 J. Lorgeou; Données annuelles Source SCEES 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 Source des données de rendements SCEES Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 2000 2005 2010 Recherche modèles d’ajustement Graphique des résidus Régression linéaire rdt_q_ha Régression linéaire 100 Ecart de rendement en q/ha avec les valeurs estimées par les pentes historiques 1968 15 90 écart rendement annuel à tendance 1951 à 2006 écart rendement annuel à tendance 1951 à 2000 10 1971 80 1970 1969 1966 5 1963 1960 1997 1973 70 1965 1982 1967 0 60 1983 1977 1978 1959 1985 2007 1998 1994 2002 1981 1995 1989 2004 2001 1984 1974 -5 1999 2000 1996 1991 1972 50 1992 1993 1987 1988 1979 1980 1961 1986 40 1975 -10 2006 1962 30 1964 1976 1990 2005 -15 20 10 annee Comparaison de modèles Regression Equation: rdt_q_ha = 2686.523 + 1.386131*annee 378.1 381.8029 380.5675 378.935 387.6152 402.54 1 lin Statistiquement pas de stagnation du rendement national entre 1951-2007: modèle linéaire avec pente = 1.386 q/ha/an Des effets annuels aléatoires avec des années récentes à résidus influents et négatifs F. Piraux Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 1987 1986 1985 1984 1983 1982 1981 1980 1979 1978 1977 1976 1975 1974 1973 1972 1971 1970 1969 1968 1967 1966 2003 1965 2010 1964 2000 1963 1990 1962 1980 1961 1970 1960 1960 1959 -20 1950 Arbitrage de l’usage de l’eau d’irrigation RENDEMENT ENVIRONNEMENT PROGRES GENETIQUE PRATIQUES CULTURALES Sol (nature, RU, réchauffement, pente, etc) Climat et changement climatique •Température (somme de températures, gelées précoce et tardive, etc) • Ensoleillement Variétés Irrigation disponibles Date de semis Rapidité du renouvellement par agriculteurs Densité de semis Fertilisation Adéquation des variétés avec l’environnement Protection : • Adventices • Ravageurs : Traitements de semences et en culture • Précipitations hiver et été • Vent (verse et évapotranspiration) Génétique Pression parasitaire Environnemental Minéralisation Agronomique Rotations Travail du sol Réglementaire et politique J. Lorgeou, S. Peignet, 2008 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Disponibilités en eau Les rendements moyens des essais variétés Post - Inscription sur la période 1986 – 2007 Décomposition en effets progrès génétique et environnements ST 21/04-20/10 150 140 TT T Rendement en q/ha 130 110 DT DPC2 DPC1 P 100 TP 120 ARVALIS- Météo France, 2003 Lieux d’essais PI 90 80 70 Estimation RDT national par essais VPI 60 Essais ARVALIS – SEPROMA, CA, Coopératives 50 1986 RDT National SCES 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 75 % de sites « en partie » pérennes (délocalisation des lieux tous les 3 à 15 ans) Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Écart moyen de 25 q/ha avec variations ET = 4.3 q/ha 2004 2006 2008 Un progrès génétique élevé TP Modèle linéaire mixte avec facteurs : année = aléatoire et variété = fixe Calculs des moyennes ajustées des variétés/groupe de précocité, régression en fonction année d’inscription Groupe DPC1 T TP P DPC1 DPC2 DT T TT Pentes en Rendements % du q/ha moyens rendement des essais moyen 1.43 1.46 1.35 1.23 1.14 1.31 1.36 86 96 105 110 116 120 124 En moyenne + 1.2 q/ha/an en grain F. Piraux, J. Lorgeou 2008 + 0.18 t/ha/an en fourrage Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 1.66 1.52 1.28 1.12 0.99 1.10 1.09 Des progrès en rusticité Résultats des essais Progrès Génétique, Derieux et al. 1987 110 Rendement en q/ha 100 + 1.0 % /ha/an 90 80 Écarts de rendement des variétés récentes supérieurs en rendements moyens 70 Variétés des années 60 1950 50 1960 1970 40 1980 30 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Rendement moyen des essais en q/ha Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Des effets climatiques compensés par le progrès génétique 160 Rendement en q/ha 140 120 100 y = - 0.45 sans 2003 80 y = + 0.95 sans 2003 60 40 20 45 - STICS – Irrigué, avec variétés génération 2005-2010 45 - STICS – Irrigué, avec évolution du progrès génétique des variétés 0 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Les stratégies d’adaptation mises en oeuvre Dates de semis de plus en plus précoces Choix de précocité des variétés et densités de culture – Allongement des durées de cycle – Stratégie d’esquive et d’évitement Irrigation Autres facteurs Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Le choix de variétés plus tardives valorise les disponibilités plus élevées en sommes de température Comparaison de rendements à deux densités de variétés de référence de plusieurs groupes de précocité, Synthèse de 5 essais conduits à l’ETM dans le Sud Ouest en 2005 160 Rendement brut à l'humidité de référence en q/ha 155 MITIC 150 MITIC 145 DKC4778 PR35Y65 DKC4778 CISKO PR35Y65 140 TEXXUD 135 TEXXUD DK315 DK315 130 125 Variété Demi Précoce C1 Variété Demi Précoce C2 Variété Demi Tardive Variété Demi Tardive Variété Tardive Variété Très Tardive 120 115 110 105 ARVALIS 100 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Densités de culture en milliers de plantes/ha Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 105 110 L’esquive des déficits hydriques d’août par le choix de variétés plus précoces Effet de la date d’arrêt d’irrigation sur le rendement de variétés de maïs de trois groupes de précocité 160 150 140 130 50 % de teneur en eau du grain Arrêt précoce Irrigation tout le cycle 2005 120 Synthèse de 4 essais annuels en Poitou-Charentes Floraison femelle Rendement (q/ha) + 110 100 90 80 Variété demiprécoce 1 Variété demiprécoce 2 Variété demitardive Variété tardive 160 Rendement (q/ha) Arrêt d'irrigation précoce ou culture en sec 150 140 130 Arrêt précoce Irrigation tout le cycle 2006 120 Limite de la stratégie : intérêt variable selon scénario déficit - 110 100 90 80 Essais ARVALIS, Bouthier et al. Variété demiprécoce 1 Variété demiprécoce 2 Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Variété demitardive Variété tardive L’irrigation pas d’augmentation des surfaces irriguées depuis 10 ans augmentation des restrictions apports inférieurs à besoins (enquêtes TERUTI du SCEES 2001-2003) Surfaces irrigables et irriguées en ha en France 3 000 000 surfaces en ha Surface maïs irrigué en ha 2 500 000 SAU irriguée en ha SAU irrigable en ha 2 000 000 Maxi maïs = 1998-2000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 Source SCEES Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris 2000 2005 2010 Synthèse des effets et leviers (+ effet positif, - négatif) Effets Effets Tendance 1990-2008 + Nord Irrigation : surfaces, disponibilité ++ jusqu’en 1996, -- après 2000 = Centre - Sud Avancement Dates semis Tardiveté variétés + Ravageurs - Adventices =à- Baisse densités par tardiveté, économie Fertilisation NPK (diminution ONIGC) Désherbage Climat + Progrès Génétique variétés Accélération renouvellement Lorgeou et Renoux. 2009 Tendance 19902008 +++ + Protection Ravageurs Maladies + = = =à -- Travail du sol + Rotations = Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Conclusion Évolutions climatiques : déjà une réalité Avancement des stades, Expansion géographique des ravageurs, Tendance baisse / stagnation des rendements potentiels dans le Sud, tendance à augmentation de potentiel dans régions plus septentrionales, Pas de réduction significative de la pente du rendement national jusqu’à maintenant, toutefois des départements à progression plus lente dans le Sud, une série d’années récentes sèches, des effets de restrictions d’irrigation, des limites de protection de la culture, Des adaptations déjà mises en œuvre, progrès génétique, constant, élevé, transféré rapidement, qui a compensé d’autres effets, réactivité des maïsiculteurs : choix de variétés et de leur tardiveté, (et aussi des plus précoces), semis plus précoces, optimisation des pratiques, recentrage de surfaces. Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris Les voies de progrès Progrès génétique Tolérance aux déficits hydriques (rendements corrects sous contraintes) et excès thermiques (froid et chaleur) Tolérance aux maladies et ravageurs Meilleure valorisation de l’azote Limitation des effets des déficits hydriques Mieux valoriser l’eau d’irrigation, Tactiques conservatrices esquive et/ou évitement en renonçant à rendement potentiel les bonnes années Augmenter et préserver la ressource : réserves hivernales, travail du sol Itinéraires techniques Dates de semis plus précoces, Variétés à tardiveté et densités appropriées, Amélioration des moyens de protection Gérer les antagonismes Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
