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Tout savoir sur le maïs et le sorgho

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1.     Présentation

1 .1 Présentation générale

Le maïs, Zea mays et le sorgho, Sorghum bicolor, sont des plantes herbacées annuelles monocotylédones de la famille des Poacées (graminées).

Le maïs et le sorgho sont des plantes issues du climat tropical ; la sélection a permis de les implanter en climat tempéré, le sorgho reste cependant uniquement cultivable près du bassin méditerranéen.

1.2 Données chiffrées et répartition géographique

Le maïs est la céréale la plus produite mondialement, dont les plus importants producteurs sont  la Chine et les USA. Cependant, la France s’implante respectivement dans cette production, avec  16 millions de tonnes produites par an sur 850 millions de tonnes de production mondiale ; c’est le 1er producteur européen et le 1er exportateur mondial de maïs semence. D’origine africaine, le sorgho est une céréale économe en eau et en intrants. Ayant des besoins en eau 40% moins importants que ceux du maïs et des racines lui permettant d’aller chercher en profondeur les éléments nutritifs du sol, le sorgho est de plus en plus utilisé par les agriculteurs français. La France est le premier producteur européen avec 402 000 tonnes de sorgho produits par an. Cette production est destinée à l’export pour l’alimentation du bétail des pays intracommunautaires principalement ; cependant, la production de sorgho continue de croître dans le but de nourrir le bétail français. Sa répartition géographique en surface cultivée (ha) est similaire à celle du maïs, comme la présente la carte ci-dessous. La région Nouvelle-Aquitaine concentre 31% des surfaces cultivées en maïs.

Figure 1 : Carte de la répartition des surface cultivées en maïs en France en 2016 par région

2.     Pratiques

2.1 Améliorer le rendement

Avoir de bonnes pratiques agricoles et apporter les éléments nutritifs à la plante au stade végétatif où elle en a besoin concilie quantité et qualité du rendement final. Pour ce faire, il est important de réaliser un état des lieux du sol ou le maïs/sorgho va être cultivé. En effet, le maïs requière une bonne structure du sol car il sensible à la compaction du sol. Le sorgho, aux racines plus coriaces, s’adapte plus facilement sur des sols ayant subi un tassement. Cependant, le maïs et le sorgho sont tous les deux sensibles aux mauvaises herbes ; ainsi, un contrôle précoce est requis pour permettre un bon semi. Pour lutter contre les maladies et les ravageurs, impactant indirectement le rendement final, des solutions adaptés à chaque cas sont préconisé afin de limiter les dégâts sur le système racinaire et l’appareil foliaire. Le maïs étant exigeant en eau, vérifier son été d’hydratation régulièrement et notamment à la floraison est indispensable. Enfin, les éléments nutritifs tels que l’azote, le phosphore, le potassium, le magnésium, le soufre, le fer, le calcium, le bore et le zinc se doivent d’être présents dans le sol en quantité suffisante pour permettre une bonne croissance du maïs et du sorgho, et donc un excellent rendement. Chacun de ces éléments jouent un rôle clé dans le développement des plantes. Par exemple, le potassium est prélevé en forte quantité par le maïs, il s’en sert pour sa croissance. Quant aux magnésium, soufre, fer et zinc, ce sont des éléments clés pour le fonctionnement de la photosynthèse. Le bore, lui, permet une bonne pollinisation et donc la mise en place des grains. Enfin, le calcium participe à la résistance de la culture à la sécheresse et aux maladies en protégeant ses racines. Les nutriments les plus importants pour la plante et présentés par la suite sont l’azote et le phosphore ; indispensable au développement de la plante, ils influencent la qualité des grains et ainsi le rendement final de la récolte.

2.2 L’azote : un nutriment essentiel pour la plante

La bonne gestion des quantités apportées, lorsque la plante en a besoin, est la clé pour assurer un bon rendement. Pour ce faire, il faut identifier la composition du sol en azote et calculer les besoins de la plante avant de réaliser le semi. Pour calculer les besoins en azote de la culture : objectif de rendement*besoin unitaire, ce dernier variant selon le type de production (maïs grain, maïs fourrager ou maïs doux). Pour identifier la composition du sol en azote, il faut mesurer le reliquat d’azote minéral sur la profondeur d’enracinement de la plante. La minéralisation de l’humus du sol, intense pendant la période de croissance du maïs et du sorgho, augmente la quantité d’azote dans le sol. Intégrer ce cycle de minéralisation de l’humus dans la dose d’engrais à apporter sur la parcelle permet d’ajuster la fertilisation ; des référentiels de ces valeurs par région sont à la disposition des agriculteurs. Estimer les résidus de la culture précédente ou de la culture intermédiaire, dégradé par l’activité microbienne du sol, contribue à une meilleure évaluation de la teneur en azote dans le sol, et donc à apporter des doses fertilisantes ajustées. Le schéma ci-dessous résume le bilan azoté en besoin de la plante et en fourniture du sol ; l’importance est donc de trouver un équilibre afin d’apporter les doses nécessaires au bon moment de la croissance de la plante.

Figure 2 : Bilan azoté en besoin de la plante et en fourniture du sol

2.3 Le phosphore : un nutriment essentiel pour la plante

Comme pour l’azote, le phosphore constitue un nutriment essentiel pour la plante ; une bonne gestion de la fertilisation phosphatée pour chaque type de production (maïs grain, maïs fourrage ou maïs doux) est donc indispensable. Cette gestion repose sur quatre critères :

  • L’exigence de la culture
  • La teneur en phosphate du sol déjà présente
  • L’historique récent de la fertilisation phosphatée du sol
  • Le devenir des résidus du précédent cultural

Les apports en phosphore sont définis selon deux teneurs critiques en fonction du type de sol sur lequel l’agriculteur souhaite cultiver la culture désiré : la teneur de renforcement et la teneur d’impasse en phosphore. Si un sol est pauvre en phosphore, cela signifie qu’il se situe en-dessous de la teneur de renforcement ; une stratégie d’apport en fumure phosphaté est donc préconisée. Si un sol est, au contraire, pourvu de phosphore, il est au-dessus de la teneur d’impasse ; une stratégie d’entretien de la teneur du sol en phosphore ou une stratégie de 0 apport phosphaté est préconisée. Si un sol est situé entre ces deux teneurs, la mise en place d’apports phosphatés à différents stades végétatifs de la plante permet une bonne gestion des pratiques cultures. Il est important de prendre en compte le vieillissement des apports en phosphore sur le sol ; en effet, le phosphore est minéral évoluant vers des formes de moins en moins disponibles pour la plante.

Pour calculer les besoins en phosphore de la culture : Besoin (kg/ha) = Rdt visé (t/ha)*Exportation P (kg P205/t)*Coefficient. Pour donner un ordre d’idée, selon la richesse du sol et le délai depuis le dernier apport, le conseil de fumure variera de 0 à 95 kg P2O5/ha pour un rendement de 10t/ha en maïs grain et de 0 à 125 kg P2O5/ha pour un rendement de 15 t MS/ha de maïs fourrage.

3.     Cycle de vie

3.1  Saisonnalité des plantes

 

Le schéma ci-dessous présente le cycle de vie du maïs et du sorgho selon une échelle temporelle. Le semis est préconisé en avril pour ces deux cultures, pour une récolte ayant lieu autour de septembre/octobre.

Figure 3 : Schéma présentant le cycle de vie du maïs et du sorgho

3.2  Cycle de développement des plantes

Le maïs et le sorgho ont un cycle de vie qui se divise en 3 phases :

  • La phase végétative
  • La phase reproductive
  • La phase remplissage du grain

 

Le schéma ci-dessous présente les différentes phases de développement du maïs et du sorgho :

La phase végétative correspond à la formation complète de la tige et des feuilles ; la durée de cette phase dépend de la précocité de la plante et des conditions climatiques. Entre le semi et la levée, il s’écoule 1 à 3 semaines. De la levée au stade 6-8 feuilles, le maïs et le sorgho se développent rapidement sur 2 à 8 semaines. A partir de ce stade 6-8 feuilles, la phase reproductive commence.

Ce sont des céréales monoïques ; cela signifie qu’une même plante possède l’organe mâle et l’organe femelle. Ces organes se développent lors de la floraison de la plante, correspondant à la phase de reproduction, à deux endroits et deux moments différents. La floraison de l’organe mâle débute, suivi de quelques jours par la floraison de l’organe femelle. L’irrigation est très importante lors de la formation de ces organes, elle influence la qualité des grains et leur remplissage.

4.     Carences et Maladies

4.1  Les carences du maïs

 

Le maïs est facilement vulnérable à différents types de carences, contrairement au sorgho, plus robuste. Les photos ci-dessous montrent les carences en différents éléments nutritifs visibles à l’œil nu sur les feuilles maïs :

La carence en zinc est celle la plus régulièrement rencontré. Comme le montre la photo, la carence en zinc est reconnaissable grâce à la formation de zone chlorotiques jaunes-blanches se formant parallèlement à la nervure centrale à partir de la base des feuilles. Le produit YaraVita ZINTRAC 700 a épandre sur le maïs au stade 4-8 feuilles est préconisé.

4.2  Les maladies

4.2.1          Le maïs

Les principales maladies du maïs sont : l’Anthracnose du maïs, le charançon des grains de maïs, la font des semis de maïs, la fusariose du maïs, l’Helminthosporiose du maïs, le puceron vert du maïs, la rouille du maïs, la teigne bicolore et teigne des grains du maïs. Le tableau ci-dessous résume l’agent responsable de la transmission, les symptômes et la lutte possible :

MaladiesAgent responsableSymptômesLutte
AnthracnoseColletotrichum graminicola (champignon ascomycète)brûlure des feuilles + pourriture de la tigehybrides de maïs
Enlevement de tous les résidus de cultureFongicide – plusieurs apports pour obtenir un bon résultat
CharançonSitophilus zeamais Motschulsky

(insecte granivore)

ordre : coléoptères

Famille : Dryopthoridés

trou à contour échancré du grain +  échauffement + hausse de l’humidité des poches.Fumigation par du phosphure d’aluminium.

Dose : 3 grammes pour une tonne de grains.

Fonte des semisGenre : Pythium

Classe : oomycètes

Champignons : Pythium debaryanum et le Pythium irregulare

Aussi : bactérie Rhizoctonia solani

Pourriture brune ou rougeâtre à la base de la tige des plantules qui dessèchent et qui prennent un air filiformeAgir en préventif :

Limiter une irrigation excessive

Limiter un semi en conditions de fraîcheur et d’humidité

Se débarrasser des plants atteints

FusarioseGenre : Fusarium

Champignon : Fusarium verticilloides

Moisissure rouge ou rose foncée sur les épis et les grains + rayonnement ou stries spécifiquement sur les grainsAttention au climat doux et pluvieux

Limiter l’irrigation 8 jours après la sortie des étamines

Enfouissement des résidus = limiter propagation des parasites

HelminthosporioseChampignon : helminthosporium turcicumTaches de couleur vert huileux  dans le sens des nervures foliaires – aspect fuseau des feuilles. Entraînent le dessèchement des feuilles.Agir en préventif

Favoriser les rotations de cultures

Enfouir précocement les résidus de cultures pour limiter le cycle de vie du champignon

Puceron vertInsecte  hémiptère: Rhopalosiphum maidis

Famille : Aphididae

Source: Puceron vert du maïs // Agroneo

Enroulement des feuilles longitudinalement + dépôt d’un abondant miellat sur les feuilles favorisant le développement de la fumagine, un champignon noir. Transmission d’au moins de virus aux plantes.Pas de lutte spécifique
Rouille

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Champignon : Puccinia sorghi

Contamination par les spores

Tâches ou mouchetures jaunes sur les deux côtés des feuilles de maïs – se transforment en petites pustules rouge brique, des lésions qui finissent par éclater toute la surface de la feuille.Variétés Hybrides

Rotation de cultures

Bonne pratiques agricoles

Limiter le travail intensif du sol

Fongicide

 

Teigne bicoloreInsecte  lépidoptère : Plodia interpunctella ou pyrale.

Famille : Pyralidae

Attitude du vol de l’insecte :

Vol en tourbillonnant et en papillonnant = grains aux alentours infestés.

Vol en ligne droite : insecte juste de passage.

Pièges à phéromone Guêpes parasites (cf Explication ci-dessous).
Teigne des grainsInsecte : Nemapogon granella

Adulte : papillon nocturne de 13 mm de long

Odeur désagréable de l’entrepôt de stockage du maïs + grains agglomérés les uns aux autres.

Causes : les chenilles s’alimentent des grains stockés en vrac et détruisent la couche superficielle.

Insectiscide à varier et non toxique pour l’homme (applicable directement sur les grains)

Méthodes de lutte biologique

 

La pyrale est l’insecte provoquant des dégâts irrévocables sur la plante, et par conséquent sur le rendement. Une lutte biologique efficace consiste à utiliser des organismes vivants prédateurs de la pyrale. Ce sont les trichogrammes, des micro-guêpes parasitant les œufs de la pyrale, empêchant ainsi la prolifération des chenilles ravageuses. Pour réaliser cette lutte biologique, il est préconisé d’installer 25 diffuseurs par hectare de trichogrammes sous les aisselles des feuilles de maïs, dès le début de la ponte des pyrales (cf schéma 3 ci-dessous). Le principal avantage de cette lutte biologique est l’inoffensivité des trichogrammes pour l’homme et pour les auxiliaires de la culture de maïs.

Figure 4 : Mode de fonctionnement du trichogramme sur les oeufs de la pyrale

4.2.2          Le Sorgho

Les maladies rencontrées chez le sorgho sont moindres en climat tempéré qu’en climat tropical. On retrouve deux maladies importantes se distinguant de celles vu précédemment pour le maïs : le charbon et l’ergot.

Le charbon peut se présenté sous quatre forme :

  • Le charbon ouvert (Sphacelotheca sorgho), envahisseur des grains.
  • Le charbon allongé (Tobyposporium ehrenbergu), affectant les fleurs.
  • Le charbon nu (Sphacelotheca cruenta), poussant la plante à réaliser un fort tallage, des fleurs précoces, et des grains remplis de poudres noire.
  • Le charbon de la panicule (Sphacelotheca reiliana), attaquant la panicule. Cette dernière est transformée en un sac blanchâtre ou grisâtre avec une membrane de tissu fongique composé de longs filaments noirs.

L’ergot du sorgho consiste en la sécrétion par les fleurs infectées d’un liquide crémeux et collant, rendant la panicule de couleur noire.

5.     Apports

De par sa croissance rapide, le maïs exige un sol bien structuré tout le long de sa croissance et un apport hydrique au moment de la floraison suffisant. Du stade 10 feuilles jusqu’à la floraison, le maïs absorbe 4kg d’azote, 1kg de phosphate et 10 kg de potassium par jour ; un apport régulier en intrants est nécessaire selon la composition originale du sol en et la biodisponibilité des éléments nutritifs dans le sol. Il est préconisé de réaliser un apport au semis, pouvant être composé de zinc, d’azote, de potassium et de phosphore. L’apport en azote peut être fractionné : un premier apport au semis, en même temps que la fertilisation PK, et un autre apport au stade 6-8 feuilles de 40kg/ha. Le maïs étant très sensible à un sol déficient en zinc, celui peut être apporté au semis dans le mélange NPK. Le graphique ci-dessous présente l’absorption des éléments nutritifs par le maïs ensilage selon sa croissance :

Figure 5 : Courbe d’absorption en éléments nutritifs du maïs ensilage

Pour avoir un peuplement de sorgho homogène et une pousse rapide ne laissant pas la place aux adventices, il est préconisé d’apporter un engrais juste avant le semis. Le sorgho est sensible aux adventices ; un désherbage mécanique ou chimique est nécessaire dès le stade 3 feuilles. Ayant de faible besoins en eau, une irrigation régulière jusqu’à la floraison suffit. Grâce à ses longues racines, le sorgho prélève efficacement l’azote et le potassium disponible dans le sol, modérant ainsi ses besoins en apports d’engrais NPK.

 

 

6.     Sources Bibliographiques
Agroneo. 
Azote Directement Assimilable. 
INSECTÖSPHERE : Lutte biologique pour la protection des plantes - INSECTÖSPHERE.
La filière céréalière en région | Passion Céréales.
La filière semences de maïs en France. 
Le maïs : les chiffres de la filière I BASF - BASF France Agro. 
Le sorgho, la céréale magique des agriculteurs ? 
Maïs Culture Durable | La filière maïs.
Panorama de la culture du maïs.
Planetoscope - Statistiques : Production de maïs en France.
SdF, A. 2015. La production française de sorgho progresse de 40 %. Semences de FranceDate
Semences de France : Céréales à pailles, Blé, Maïs, etc.
Semences LG seeds Limagrain.
Sorgho : Filière française des semences et enjeux.

 

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