Discussion générale

6.1.1. Mesure des paramètres de tolérance à la sécheresse

A l’issue de l’établissement de relation entre l’intervalle de floraison et les paramètres de tolérance à la sécheresse et le rendement, il s’est avéré que l’intervalle de floraison était inversement proportionnel au rendement. Selon Edmeades et al. (1997c), cette situation est valable non seulement pour les conditions sèches mais aussi en irrigation. Pour expliquer les tendances obtenues au cours de notre étude, nous évoquons les princes d’Edmeades et al. (1992) qui ont montré qu’à des bas niveaux de rendement, la corrélation génétique entre rendement et intervalle de floraison était assez élevée (environ -0,70). Hema et al. (2001) par contre, ont démontré que les lignées tolérantes à la sécheresse étaient caractérisées par un intervalle de floraison compris entre 1 et 2 jours et avaient un poids de 100 grains et un rendement en grains élevés.

Selon Vasal et al. (1997) les corrélations négatives entre l’aspect des épis et les paramètres du rendement renseignent une susceptibilité des variétés pour tolérer la sécheresse. Ceci confirme les résultats obtenus au cours de ce travail au sujet du paramètre aspect des épis pour les variétés ayant obtenu des valeurs faibles correspondant au meilleur aspect d’épi. Quand aux variétés à faible rendement, une situation similaire a été mise en évidence par les recherches antérieures sur la corrélation génotypique entre l’intervalle de la floraison et la teneur en acides aminés. Les lignées à haute teneur en acides aminés étaient plus vulnérables aux conditions sèches. Cela a été également approuvé par Hema et al. 2001.

Etant donné que Wesgate et Boyler (1986) ; Banziger et al. (2000) ont indiqué que l’intervalle de la floraison était un paramètre très important dans le choix des variétés pour la tolérance à la sécheresse, il s’avère que les variétés que nous avons classées dans le premier et le deuxième groupes requièrent des potentialités pour un programme d’amélioration du maïs pour la tolérance à la sécheresse.

6.1.2. Les indices de tolérance aux stress

Les classements des génotypes basés sur les rendements et les différents indices de tolérance aux stress ont montré que certains indices comme IST, MP et MGP donnent à peu près les mêmes génotypes obtenus par Ri et Rs. Les génotypes classés comme meilleurs sont ceux qui ont un potentiel de rendement élevé et une bonne tolérance aux stress hydriques. Cependant, les classements des génotypes suivant SSI et TOL sont dans un ordre inverse de ceux obtenus selon le Ri et Rs la STI, la MP et la MGP.

Les génotypes qui ont un rendement supérieur à Rs et Ri sont classés selon la SSI et la TOL. Ainsi, ces indices ont été efficaces dans le dépistage et la discrimination des génotypes en fonction de leur résistance au déficit hydrique, dans la distinction des génotypes tolérant le stress par rapport aux génotypes non tolérant. Les valeurs les plus basses de la SSI et TOL sont obtenues pour les génotypes moins sensibles aux stress hydriques, tandis que les valeurs élevées des deux indices sont attribués aux génotypes plus sensibles aux stress hydriques. On devra de ce fait considérerque les génotypes ayant de valeurs SSI <1 soient identifiés comme résistants et tout génotype ayant les valeurs de SSI>1 soit sensibles aux stress hydriques. Ces résultats sont cohérents avec ceux de plusieurs auteurs travaillant sur le blé (Clarke et al., 1992 ; Guttieri et al., 2001 ; Golabadi et al., 2006), le maïs irrigué (Farshadfar et Sutka, 2003) et haricot (Ramirez et Kelly, 1998). Rosielle et Hamblin (1981) ont démontré que, plus l’indice de tolérance au stress (IST) et les rendements faibles dans l'irrigation normale et l'état de la sécheresse sont proches les uns des autres, alors tout simplement la plante est résistante à la sécheresse.

6.1.3. Analyse de la réponse adaptative de maïs au déficit hydrique

L’application des trois régimes hydriques (100%CR, 60%CR, 30%CR), sur quatre variétés en culture, a permis de ressortir l’impact réel du facteur hydrique sur le cycle du maïs ; les phases vulnérables de culture et déterminer la spécificité variétale vis-à-vis du manque d’eau. Nos résultats ont montré que la croissance et le rendement, deux groupes de paramètres qui caractérisent le développement et la production de la plante, indiquent une diversité variétale. En effet, les quatre variétés de maïs présentaient une croissance ainsi qu’une production différente et par conséquent des mécanismes d’adaptation différents. Au niveau des régimes

hydriques, on a observé chez les plantes soumises à 30%CR, une baisse significative de rendement.

La hauteur de la tige et le volume des racines, deux paramètres de la croissance végétative, ont montré d’une part un effet variétal en fin d’essai et d’autre part un effet régime hydrique. Les variétés Mus1 et ZM725, ont présenté en fin d’essai, une tige plus grande de taille avec un volume des racines plus imposant. Ces deux variétés de maïs, ayant une bonne croissance végétative, ont semblé être mieux adaptées au régime normal. Cependant les variétés Mudishi1 et Mudishi3 répondaient mieux aux conditions de stress.

La réduction de la quantité d’eau qui a marqué le déficit hydrique a entrainé une augmentation significative du système racinaire à partir de la floraison mâle. Cependant cette phase de croissance est la plus vulnérable pour le maïs (Magorokosho et al., 2003), et la perte engendrée était estimée de 21 à 50% de la production (Edmeades et al., 1995 ; Ashley, 1999). Les résultats de notre étude rejoignent ceux de Lecoeur (2007) qui stipulait que dans les conditions de déficit hydrique, les plantes augmentent leur ressource en eau grâce à l’exploitation racinaire.

Sarah et Tardieu, (1997) ; Stone et al. (1998) et Cakir, (2004) ont montré que les surfaces des feuilles des plants de maïs soumis aux déficits hydrique étaient plus petites que celles des plants bien arrosés. En considérant les changements dans les différents paramètres mesurés lors du passage de l’état de non stress à l’état de stress, on obtient des corrélations significatives. Ceci indiquerait que le passage à l’état de stress induit des variations à différentes parties de la plante (Fakhri et al., 2010, Fischer et Maurer 1978, Sawadogo et al., 2000). Ces résultats se rapprochent de ceux obtenus par Kimani et al. (1994) qui ont montré qu’un stress hydrique sévère réduisait la biomasse chez Cajanus cajan de 34 à 54%. Selon Monneveux (1997), la croissance soutenue du système racinaire en condition de stress serait un facteur de résistance au stress hydrique. Ce phénomène s’explique par le fait que le sol s’asséchant à la surface, les racines s’enfoncent plus dans le sol à la recherche d’eau.

En effet, le rendement en grains dépend étroitement des quantités d’eau disponibles pendant la période allant de l’anthèse à la maturité (Richard, 1983). Le maintien d’un rendement stable sous des conditions de déficit hydrique chez certaines variétés comme Mus1 et Mudishi3 peut être expliqué par la capacité à pomper l’eau de profondeur. Selon Passioura, (1977) l’aptitude

des racines à exploiter les réserves en eau du sol sous stress est une réponse particulièrement efficace pour l’élaboration de la production de grains.

6.1.4. Simulation de la croissance et de l’indice foliaire de QPM

Après simulation, il y a eu des variations mesurables au cours des deux saisons pour la croissance simulée des plantes de maïs. Ce sont effectivement des variations importantes dans la taille, le nombre des feuilles et le rendement. Les hauteurs théoriques, pour la grande saison, sont plus proches des valeurs observées pour toutes les variétés testées. Cependant, en petite saison, la variété Mudishi3, avec des plantes courtes, était associée à une performance supérieure attendue basée sur des données de simulation.

L'indice de la surface foliaire est un facteur qui joue un rôle important dans la production végétale pour des traits quantitatifs et qualitatifs (Waston, 1947). Il a été noté que les valeurs de K, Ti, b, a et Tf variaient selon le modèle de simulation, la variété de maïs et l'emplacement d'essai, de terrain utilisé dans l'étude. Dans tous les cas, le modèle sous-estime le LAI en fonction des valeurs observées. Les modèles CERES-Maize et STICS sont également disponibles pour évaluer le LAI dans certaines études. Malgré cette sous- estimation de l'indice de surface foliaire, la production de matière sèche peut être largement surestimée en raison d'erreurs dans le choix des variétés et d'intrants.

Dans le cas de notre étude, le LAI de maïs à qualité protéique (Mudishi1 et Mudishi3) était plus grand que celui observé par Lukombo et al. (2013) pour les variétés normales améliorées et par Lufuluabo et al. (2011) pour les variétés normales non améliorées dans les parcelles expérimentales des zones rurales de Gandajika. Ceci peut être expliqué par le fait que le LAI est faible pour une partie significative du cycle en raison de la faible densité de semis ou d'autres facteurs de stress basés sur plusieurs observations dans des conditions tropicales (Affholder et al., 2003).

Les tendances actuelles de la modélisation des cultures sont d'adapter les modèles existants aux conditions locales. Dans la présente étude, les équations pour prédire à la fois la surface foliaire et la sensibilité de la feuille pour les variétés de maïs à qualité protéique cultivées dans la région de savane de la DR-Congo ont été testées et adaptées. En fait, Affholder et al.

(2003) ont discuté de l'utilité et de la pertinence de la modélisation ad hoc en agronomie. Ils ont mis en évidence les deux principaux problèmes de la modélisation des cultures : définition de la structure du modèle en fonction de la question à aborder (conceptualisation du modèle) et de la façon de minimiser les efforts de développement de logiciels (informatisation globale). Sur base de la documentation discutée par ces auteurs, l'approche consistant à intégrer les modèles de cultures et les bases de données est une alternative efficace pour les scientifiques qui souhaitent garder la plus grande compréhension et maîtrise de leurs modèles de cultures.