Sols froids et saturés

9 oct. 2014

Sols froids et saturés sur l’émergence et la germination du maïs

 

Les conséquences des sols froids et saturés sur la germination du maïs

 

Les sols saturés et le froid ont un effet négatif sur la germination du maïs et l’émergence du maïs.

 

Ces sols peuvent également entrainer d’autres problèmes comme la battance, la compaction, et augmenter les risques de maladies germinatives.

 

Il est important de comprendre l’impact de ces mauvaises conditions sur la germination du maïs et son émergence afin de mesurer les effets potentiels sur la culture.

 

Effet du froid et du gel sur la germination de maïs

 

Effet du froid et du gel sur la germination du maïs

Le maïs a besoin d’un sol humide et d’une température supérieure à 10°C pour germer1. En général, il faut 100 degrés jours pour émerger mais cela peut varier de 90 à 150 degrés-jours. Par conséquent, des températures froides et une faible accumulation des degrés-jours peuvent provoquer des irrégularités d’émergence.

 

 

On dit généralement que sur de jeunes plantules le risque lié aux faibles températures est bas car le bourgeon terminal reste en dessous de la surface du sol jusqu’au stade 6 feuilles. Cette règle est vraie au regard de la température de l’air, mais ne l’est pas toujours au regard de la température du sol. En effet, des sols humides avec une température inférieure à 10°C peuvent entrainer des lésions pendant la germination du maïs. Lors de la phase d’imbibition, la graine absorbe de l’eau froide qui endommage les membranes cellulaires. Il peut en résulter l’avortement de radicules, la prolifération de racines séminales et le retardement de la croissance des plantules. Ces dommages peuvent limiter, voire stopper l’absorption des nutriments et ralentir le développement du mesocotyle et du coléoptile ainsi que créer des portes d’entrées à des maladies ou insectes.

 

Il est important de comprendre que ces symptômes du froid peuvent également être causés par d’autres facteurs et probablement associés à d’autres stress pendant la germination du maïs, tels que la phytotoxicité liée à l’application d’herbicides, des maladies ou de la battance. Les symptômes typiques sont :

 

  • Des graines imbibées mais non germées
  • Un mesocotyle déformé, en tire-bouchon
  • Des lésions visibles sur le mesocotyle et le coléoptile
  • Des racines, mesocotyle ou coléoptile fragiles ou absents.

 

 

Sols saturés et inondés

 

Effet des sols saturés et inondés sur la germination du maïs

Les sols saturés en eau peuvent également avoir un effet négatif sur la germination du maïs et son émergence. Ils entraînent généralement une réduction de la croissance par diminution de l’oxygène disponible. Par exemple, un sol saturé peut inhiber la croissance des racines, l’expansion de la surface foliaire et la photosynthèse. Les plus jeunes plantes peuvent présenter un jaunissement des feuilles lié au ralentissement de la photosynthèse et de la croissance.

 

Si le sol reste saturé pendant une longue période, l’absence d’oxygène va limiter plus fortement l’émergence et la germination du maïs et pourra entraîner des nécroses racinaires. Les plantules pourront survivre si le mesocotyle et le coléoptile ne sont pas lésés.

 

 

Parcelles inondées

 

Un maïs complètement submergé a de très fortes chances de mourir. En revanche, un maïs qui n’est submergé que partiellement peut, en partie, continuer la photosynthèse. Le risque supplémentaire est le lessivage de l’azote et la dénitrification des sols qui pourra entrainer des pertes de rendement additionnelles.

 

 

Durée de saturation

 

Plus la zone reste inondée longtemps, plus le risque pour la culture est important. Les experts considèrent qu’une jeune plantule de maïs peut survivre à environ 4 jours d’inondation si les températures restent relativement fraîches (moins de 18-20°C environ)2. Si les températures deviennent supérieures à 20°C, l’intervalle de survie se réduit par épuisement de l’oxygène du sol au bout de 48h de saturation. Sans oxygène, l’absorption d’eau, de nutriments est altérée et la croissance des racines est inhibée.

 

Une période prolongée de sol saturé après que l’eau s’est retirée va globalement impacter la vigueur de la culture. Des nécroses racinaires vont apparaître et la croissance de nouvelles racines sera retardée jusqu’à ce que le sol soit ressuyé. Il en résulte que la plante sera plus sensible au stress hydrique pendant la culture en raison d’un système racinaire réduit.

 

 

Croûte de battance

 

Les sols saturés ou inondés posent le risque de formation d'une croûte de battance compacte après que l'eau se soit retirée qui augmentera la résistance mécanique à l'émergence des plantules.

 

 

Sols compactés

 

La compaction du sol peut entraîner des pertes de rendement en raison de la réduction de la germination du maïs, de la croissance des plantules et des racines et de l’absorption des nutriments. Des recherches indiquent qu’approximativement 80% de la compaction d’un sol se produit lors du premier passage dans le champ alors que les passages suivants, bien qu’ils augmentent la compaction, auront un effet progressivement moindre.3

 

Pour prévenir les risques de compaction, il faut retarder au maximum les interventions jusqu'à ce que les conditions soient favorables. Tant que la boue colle aux pneus et que les ornières sont supérieures à 2-3 cm, il y a encore trop d’eau pour rentrer dans la parcelle.

 

 

Dépôt de limons

 

Lorsque l’eau se retire, un dépôt de limon peut rester en surface des feuilles. Il peut générer un stress pour les plantes en limitant la photosynthèse. Dans cette situation, un retour des pluies peut être bénéfique pour éliminer le dépôt.

 

 

Stade de croissance

 

Le maïs est plus sensible aux sols saturés et inondé avant le stade 6 feuilles. Cela est dû, d’une part au fait que des plantules seront plus facilement submergées que des plantes plus développées, d’autre part car l’apex est encore au-dessous du niveau du sol.

 

 

Maladies

 

De longues périodes de conditions humides favorisent le développement de maladies fongiques causées en particulier par des champignons type Pythium (responsable de la fonte des semis). Les risques d’apparition ultérieure de certaines maladies comme le charbon commun ou le charbon des inflorescences peuvent également augmenter sur ces parcelles.

 

 

Quantifier et manager les risques pour la culture

 

Il faut observer les plantes environ 5 jours après un épisode de froid ou une inondation de la culture et examiner l’apex en coupant la plantule dans la longueur. Si l’apex est mou et de couleur grise ou marron, la plante a de faibles chances de survivre. Un apex sain doit être blanc, légèrement jaune.

 

Des plantes jeunes ne peuvent tolérer que quelques jours de submersion totale. Des plantes avec un apex en-dessous de la surface du sol peuvent survire à deux à quatre jours d’inondation. En revanche, des plantes qui restent saines avec un retour de bonnes conditions peuvent récupérer avec un impact minime sur leur rendement. Une culture inondée en début de cycle entraine une baisse de rendement de 5 à 32% selon l’azote disponible et la durée de l’inondation4. L’évaluation des plantes en place et leur état sanitaire donne des indications sur la nécessité à ressemer.

 

La profondeur de semis peut être critique dans les situations de sol extrêmement saturés. Les semences qui seront semées légèrement plus en surface pourront absorber un peu d’oxygène et survivre. À l’inverse, les graines semées 1-2 cm plus profond ou dans un léger creux peuvent être asphyxiées. Il est recommandé d’ajuster la profondeur de semis selon les conditions de chaque parcelle. Semer un peu plus profond peut protéger du froid et favoriser le développement racinaire, tandis que, dans les zones de terres plus humides, un semis plus en surface est nécessaire pour favoriser la disponibilité en oxygène et donc l’émergence. Dans des sols secs, quelques cm de profondeur supplémentaires peuvent permettre à la graine de trouver un peu d’humidité et maximiser le développement racinaire. Ces ajustements d’une parcelle à l’autre sont importants.

 

 

Émergence et germination du maïs

 

Sources :

Technology Development & Agronomy, Monsanto.

1 Corn Germination and Emergence, 2008 http://www.extension.org

2 Nielsen, R.L. 2011. Effects of flooding or ponding on young corn. Purdue University, http://www.agry.purdue.edu

3 Jabro, J. et al. 2010., Impact of soil compaction on soil physical, hydraulic properties and yiels, USDA ARS. http://www.ars.usa.gov

4 Roozebool, K. & Price, R. 2007. Effect of flooded and water-logged soils on corn growth and yield. Agronomy e-Updates. K-State Extension. http://www.agronomy.ksu.edu.