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lundi, mai 31, 2021

Effets de la sécheresse sur la disponibilité de l’azote dans le maïs

A rotary hoe in a field.

Individuellement ou simultanément, la sécheresse et la disponibilité de l’azote (N) peuvent influencer la croissance et le développement du maïs. La sécheresse peut avoir un fort impact sur les relations entre les éléments nutritifs et les plantes. Sur le terrain, les situations de manque d’eau et de N sont fréquentes, et il est important de comprendre l’interaction entre ces deux intrants pour produire du maïs de manière efficace.

Absorption de l’azote par le maïs

Le N est le nutriment le plus important en production de maïs. Le maïs absorbe le N du sol durant toute sa période de croissance active. Le plant de maïs comble la majorité de ses besoins totaux en N pendant la croissance végétative, dont les deux tiers environ avant la floraison ou le stade R1. On observe le taux le plus élevé d’absorption de N pendant la croissance végétative rapide, soit les stades V10 à V14. L’absorption de N avant la floraison du maïs est essentielle pour favoriser le développement des amorces d’épis ainsi que pour augmenter le nombre de grains et leur taille potentielle. Le reste du N total est absorbé durant la croissance reproductive, ou après la floraison, et est consacré au développement des grains1.

Absorption de l’azote par le maïs

Figure 1. Absorption de l’azote par le maïs.

Effets de la sécheresse sur le maïs

La sécheresse est un des stress environnementaux les plus fréquemment rencontrés par les plantes et elle peut avoir un impact négatif sur leur croissance, leur développement et leur reproduction. La perte de rendement du maïs consécutive au temps sec dépend du stade auquel se trouve le maïs au moment de la sécheresse ainsi que de la gravité de l’épisode2. Les conditions de sécheresse en début de saison, entre l’émergence de la culture et le stade de croissance V8, peuvent intervenir sur le développement précoce des racines et réduire la taille des plants et des feuilles, ce qui nuit à la photosynthèse. Une sécheresse qui survient pendant les stades de croissance V8 à V16 peut entraîner une diminution de la taille des épis de maïs et une baisse du rendement potentiel. C’est au stade de l’apparition des soies que le maïs est le plus sensible au stress de sécheresse, car ce dernier peut entraîner la pollinisation incomplète et une diminution du nombre de grains qui se traduiront par une importante perte de rendement. La sécheresse au cours des stades reproductifs de la croissance du maïs a un effet sur le poids des grains, et les producteurs doivent surtout redouter le temps sec immédiatement après l’apparition des soies. La sécheresse plus tard dans la saison est moins dommageable mais peut accélérer la maturation du maïs.

Sécheresse et absorption de l’azote par le maïs

La sécheresse peut diminuer l’absorption du N du sol et réduire la concentration de N dans les tissus végétaux3. L’absorption du N dans un sol sec est freinée principalement par l’inhibition de la croissance des racines, mais aussi par une diminution de la circulation du N dans le sol jusqu’à la surface des racines. Une sécheresse sévère peut provoquer une contraction des racines et une perte du contact sol-racine. Le maïs récupère rapidement sa capacité d’absorption du N après l’humidification du sol, quelle qu’ait été la durée de la sécheresse. Le rétablissement de la capacité d’absorption du N passe par les anciennes racines ainsi que par la production de nouvelles. Un léger stress de sécheresse peut initialement accélérer la croissance des racines, mais une sécheresse sévère et durable peut, au contraire, la ralentir. Dans une situation de sécheresse modérée pendant la croissance végétative du maïs, la profondeur d’enracinement peut augmenter, ce qui permet au plant d’absorber plus efficacement l’eau et les nutriments en profondeur dans le profil du sol. En conditions de sécheresse, le maïs absorbe aussi plus de N quand le sol est riche en N. Dans ces conditions de fertilisation, le maïs ne présente généralement pas de symptômes de carence en N.

La réaction du maïs à la disponibilité de l’eau dans le sol dépend largement de la concentration de N dans le sol. Le maïs privé de N est plus sensible aux déficits hydriques que le maïs qui en absorbe suffisamment. Le stress hydrique et la carence en N sont deux situations susceptibles d’allonger l’intervalle entre l’émergence et la sortie des panicules ou l’apparition des soies. La carence en N retarde la formation de la panicule, tandis que le manque d’eau retarde à la fois la sortie de la panicule et l’apparition des soies. Un stress hydrique sévère combiné à une faible teneur en N du sol réduit la quantité de N appliqué absorbée et accumulée par la culture. La carence en azote aggrave la perte de rendement en grain causée par la sécheresse. Lorsque l’apport en N est limité, le rendement en grain est davantage associé à la carence en N qu’au stress de sécheresse, mais quand l’apport en N est suffisant, le stress de sécheresse est le principal facteur limitant4.

Il doit y avoir adéquation entre les apports en eau et en azote pour que chaque intrant soit utilisé efficacement. Pour qu’une culture de maïs puisse profiter de l’azote du sol, il faut que l’eau soit disponible en quantité suffisante. Dans un sol pauvre en azote, la surface foliaire des plants sera considérablement réduite, ce qui aura des conséquences pour la photosynthèse. La biomasse totale, le poids total des grains, l’absorption de N et leurs taux d’accumulation respectifs sont tous en interaction avec l’eau et l’azote. Dans les situations de stress hydrique important, les effets d’une faible teneur en N dans le sol sont moins évidents4. Il est important de fertiliser au bon moment pour maintenir la capacité d’absorption des nutriments des plants qui croissent dans des conditions de sécheresse3. Les produits de maïs sélectionnés aujourd’hui peuvent être cultivés en peuplements plus denses et sont plus efficaces pour absorber le N que les produits plus anciens5. Les produits de maïs peuvent conserver leur potentiel de rendement malgré les stress liés à la densité de peuplement et à la faible teneur en N. Comme les produits de maïs peuvent absorber plus de N pendant les stades de croissance reproductifs, il peut devenir plus avantageux de retarder certaines applications de N, que les conditions de croissance soient optimales ou défavorables.

Sources

1Bender, R., Haegele, J., Ruffo, M., and Below, F. 2013. Modern corn hybrid’s nutrient uptake patterns. Better Crops volume 97, number 1.

2Heiniger, R. 2017. The impact of early drought on corn. North Carolina State University Extension. https://corn.ces.ncsu.edu.

3Buljovcic, Z. and Engels, C. 2001. Nitrate uptake by maize roots during and after drought stress. Plant and Soil 229: 125-135.

4Bennett, J., Mutti, L., Rao, P., and Jones, J. 1989. Interactive effects of nitrogen and water stresses on biomass accumulation, nitrogen uptake, and seed yield of maize. Field Crops Research 19: 297-311.

5Purdue University. 2016. Modern corn hybrids more resilient to nitrogen stress, crowded plant conditions. ScienceDaily. https://www.sciencedaily.com.

 

Déclarations légales

Le rendement peut varier d’un endroit à l’autre et d’une année à l’autre en fonction des conditions de croissance, du sol et des conditions climatiques locales. Dans la mesure du possible, les producteurs doivent évaluer les données de plusieurs parcelles sur plusieurs années et tenir compte de l’incidence de ces conditions sur leurs champs.

 

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