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Publié le : jeudi 21 juillet 2011
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Copyright – Académie d’Agriculture de France – 2010. Séance du 5 mai 2010.
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ÉVOLUTION DES RENDEMENTS DES PLANTES DE GRANDE CULTURE.
UN IMPACT DIFFÉRENT DU RÉCHAUFFEMENT CLIMATIQUE SELON
LES ESPÈCES
Résumé détaillé de la séance
Jusqu’à
une
période
récente,
en
France,
comme
dans
d’autres
pays
européens,
l’augmentation des rendements des plantes de grande culture était considérée comme croissant plus
ou moins linéairement, avec des déviations à la linéarité dues essentiellement aux conditions
climatiques. Cette augmentation des rendements est le résultat de l’action combinée de
l’amélioration génétique des variétés et de l’amélioration des techniques culturales.
Cependant une étude de l’évolution du rendement sur différentes espèces (blé, orge, colza,
betterave, maïs, tournesol) montre que sur les vingt dernières années on observe pour certaines
espèces un ralentissement dans l’amélioration des rendements (cas du blé d’hiver, de l’orge d’hiver,
du colza), alors que d’autres ne semblent pas affectées (orge de printemps, betterave, maïs) et que le
tournesol exprime un comportement intermédiaire. Dans le cas des céréales d’hiver, le
ralentissement du progrès est aussi observé dans les autres pays de l’Europe. Pour le blé, les
rendements actuels devraient être de 14 q/ha plus élevés que ceux observés. Pour le colza, il faut
noter de fortes variations interannuelles, dues aux conditions climatiques, qui font que le
ralentissement est à la limite de la signification, mais les rendements moyens devraient être de 4 à 5
q/ha supérieurs à ce qu’ils sont.
Chez les espèces qui plafonnent (blé, colza) on peut se demander si le progrès génétique
continue bien toujours au même rythme. Les études montrent que chez le blé le progrès génétique
semble continuer au même rythme (en exprimant les rendements par rapport à un témoin constant).
En revanche, la valeur de ces témoins montre une diminution régulière depuis 15-20 ans. Cela
traduit donc une évolution des conditions environnementales au sens large, incluant l’évolution des
itinéraires techniques et un possible changement de climat. A noter que chez le tournesol, le progrès
génétique en rendement a été masqué depuis 1990 par l’apparition de maladies telles que
Phomopsis helianthi et l’apparition de nouvelles races de mildiou.
La PAC pourrait avoir contribué à une certaine évolution des itinéraires techniques, avec des
économies en intrants : développement de la culture sans labour, diminution de la fumure azotée,
diminution de l’utilisation de pesticides, utilisation de semences de ferme… Il faut alors admettre
que cela aurait affecté plus le blé et le colza que la betterave et le maïs. La culture sans labour s’est
plus développée pour le blé et le colza que pour le maïs et la betterave, mais son impact sur le
rendement semble faible (moins de 1 q/ha). La fumure azotée a diminué chez toutes les espèces (de
l’ordre de 10 %), mais elle tend à être mieux pilotée. Cependant chez le blé, la réduction de la
fumure, combinée à un développement du fractionnement (3 passages au lieu de 2 dans les années
1990) qui n’est pas toujours optimisé pourrait entraîner une réduction moyenne de rendements de 2
à 3 q/ha. Chez le blé, la réduction des fongicides ne peut pas expliquer une réduction importante de
rendement, car les variétés sont devenues plus résistantes ; cependant, il faut noter que durant cette
période
certains
fongicides
sont
devenus
moins
efficaces
contre
la
septoriose.
L’auto-
approvisionnement en semences ne peut pas être la cause d’une réduction de rendement chez le blé,
puisqu’il existe depuis longtemps ; en revanche il pourrait bien être un facteur du ralentissement du
progrès chez le colza.
Une dégradation progressive de la fertilité des sols peut être en cause : structure physique,
acidification, moins de matière organique… A ce niveau, pour le blé, le facteur essentiel apparaît
être le changement de précédent (disparition du pois protéagineux remplacé par le colza, moins
favorable) ; son effet variable selon le type de sols, peut être de l’ordre de 3-4 q/ha.
Copyright – Académie d’Agriculture de France – 2010. Séance du 5 mai 2010.
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Le déplacement de la zone de culture d’une espèce peut affecter son rendement lorsque les
surfaces en cause sont importantes. Ainsi, pour le tournesol, le facteur essentiel expliquant le
ralentissement dans la progression des rendements est le changement de localisation qui a
accompagné la baisse des surfaces depuis le début des années 90 : le tournesol a quasiment disparu
en Bourgogne, en Champagne Ardenne et a beaucoup diminué en Région Centre, alors que le
potentiel de rendement y est supérieur à celui en Poitou-Charentes ou Lauragais.
Pour le blé et le colza, la somme de tous les effets précédents est insuffisante pour expliquer
la perte rendement par rapport à ce qui était attendu. Plusieurs faits ou arguments sont en faveur
d’un fort effet climat à travers l’augmentation de température. D’abord chez le blé, le rendement
des mêmes variétés cultivées en conditions optimales, est lié négativement à la température. De plus
la moyenne des essais variétaux en conditions optimales montre le même plafonnement qu’au
niveau national. La réduction d’intrants n’est donc pas le facteur principal. Il pourrait y avoir une
contribution de l’effet rotation, mais l’effet principal apparaît être celui du climat. Une première
approche statistique en introduisant la variable température moyenne, en plus de la variable année
pour expliquer les rendements observés montre un effet négatif très significatif de la température, à
la fois pour le blé et le colza. Cet effet négatif est bien confirmé pour le blé par des simulations à
partir de modèles agro-physiologiques. Sur 15-20 ans, la température expliquerait alors une perte de
rendement de 4 à 8 q/ha chez le blé et de 2 à 4 q/ha chez le colza.
Le dernier fait montrant l’effet de l’augmentation de la température résulte de la
comparaison des cultures de printemps (blé et orge de printemps, maïs, betterave) et des cultures
d’automne (blé et orge d’hiver, colza). Seules les cultures d’hiver manifestent un ralentissement
dans l’évolution des rendements ; les cultures de printemps montrent un progrès continu. Dans le
cas de la betterave il apparaît que l’augmentation de la température explique une grande partie de
l’amélioration des rendements durant les 20 dernières années. Cette différence de comportement
s’explique bien avec un effet du réchauffement climatique, qui favorise les cultures d’été (en
permettant des semis plus précoces) et tend plutôt à défavoriser les cultures d’hiver, par une
diminution de l’efficacité nette de la photosynthèse au moment du remplissage des grains (plus de
photorespiration) et plus de risque d’échaudage chez le blé. Chez le colza, à rayonnement égal,
l’augmentation de la température diminue le nombre de siliques par plante et le nombre de graines
par silique. Le maïs bénéficierait lui aussi de semis plus précoces, permettant la culture de variétés
plus tardives ; de plus c’est une plante en C4 (sans photorespiration), donc avec une efficience de la
conversion de l’énergie lumineuse insensible à la température : son rendement continue donc à
croître.
Ainsi, le réchauffement climatique explique bien les évolutions de rendement observées
chez plusieurs espèces, avec des effets assez différents selon les cultures de printemps et les cultures
d’automne. Chez le blé et le colza l’augmentation de la température apparaît comme le facteur
contribuant le plus à la réduction des rendements, même s’il y a une part non négligeable due à
l’évolution des itinéraires techniques. Ces effets demandent certes à être confirmés par des études
plus analytiques, mais cette évolution du climat devrait être prise en considération à plusieurs
niveaux : choix des espèces, critères de sélection à l’intérieur d’une espèce et itinéraires techniques.
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