Suivi de la croissance de maïs

Le suivi de la croissance de maïs a été fait dans 5 parcelles correspondant aux différents traitements, numérotées 101 à 105 (Fig. 3.1). Ce suivi a concerné le stade phénologique de la plante, l’indice foliaire et la hauteur de la plante.

3.2.1.2.1 Suivi des stades de croissance foliaire

Les stades « repères » de la plante sont définis d’après le stade foliaire, la sortie du panicule (floraison mâle) et celle de l’épi (floraison femelle) (Girardin, 1999). Le stade foliaire a été repéré selon la méthode de feuille recourbée. Un stade foliaire est défini par le numéro d’ordre de la dernière feuille complètement déployée (col visible au moment des observations ; Ledent et al., 1990) : une feuille est considérée comme déployée quand la zone ligulaire (ou col) de la feuille est visible. Le col est la zone intermédiaire entre le limbe foliaire et la gaine foliaire (Fig. 3.2). La gaine foliaire est la partie de la feuille qui forme un fourreau autour de la tige. Une détermination correcte des stades foliaires est indispensable pour bien se repérer et fixer les dates de suivi de la croissance foliaire (LAI). Pour cette raison, des suivis de stade foliaire ont été faits au cours du développement de maïs afin de fixer 3 points de mesure de l’indice foliaire de la plante (Fig. 1.10). Le suivi a été fait sur 5 plantes au cours de la période, accompagné d’une mesure de la hauteur de la plante. La mesure de hauteur correspond à la distance entre le sol et la pointe de dernière feuille visible (Ledent et al., 1990).

3.2.1.2.2 Suivi du LAI

L’indice foliaire (LAI) est une variable clé pour l'étude du fonctionnement des couverts végétaux car elle conditionne les échanges de carbone et d'eau avec l'atmosphère. La quantité de feuilles d'un couvert végétal est classiquement décrite par son indice de surface foliaire ou Leaf Area Index (LAI), paramètre primordial dans le transfert radiatif puisqu'il est la principale source d'interaction avec le rayonnement solaire. De même, c’est un paramètre important dans les modèles de calcul de l’évapotranspiration et les modèles simulant les transferts hydriques dans le sol. Le LAI a été défini comme la surface foliaire (la surface supérieur du limbe) d’un couvert rapportée à la surface de sol (Chen et Black, 1992). Ce paramètre, couramment exprimé en m² de feuilles par m² de sol, est sans dimension. Sa définition ne dépend pas des inclinaisons, orientations et éventuelles superpositions foliaires. C’est un paramètre dynamique qui évolue en fonction du temps et dépend de plusieurs facteurs : la culture, le stade de développement, les propriétés physiques et géométriques du site, les pratiques culturales. La mesure du LAI du maïs sur le site expérimental a été faite avec une méthode destructive directe (Jonckheere et al., 2004). Elle consiste à collecter l’ensemble des feuilles de plusieurs plantes, puis à déterminer la surface foliaire de chacune d’elles avec un planimètre optique (Daughtry, 1990). La collecte des plantes a été faite sur une longueur de 1,5 m, avec 9 plantes par placette dont la surface foliaire a été déterminée pour chaque plante séparément. La surface interceptée pour le calcul du LAI est donc considérée de 1.5 m x 0.8 m. Les 80 cm se basent sur l’hypothèse que chaque plante intercepte 40 cm de chaque coté des inter-rangs. L’approche planimétrique est basée sur le principe de corrélation entre la surface de feuilles et la surface couverte par cette feuille dans un plan horizontal. Le planimètre utilisé est un scanneur planimètre (LI-COR LI 3100). La surface des feuilles est scannée avec des impulsions consécutives de diodes électroluminescentes situées dans la partie supérieure de l’appareil et avec un détecteur lecteur de photodiode dans la partie inférieure. L’ombre créée par les feuilles en passant entre l’émetteur et le détecteur est mesurée par l’appareil. Le premier point de mesure a été fait quand le maïs était au stade de 6 feuilles déployées (V6), le 17 juin 2008. Le deuxième point de mesure a été fait au stade 12 feuilles (V12), le 15 juillet 2008, en période de fin de croissance foliaire. Ce stade précède l’émergence de panicule qui marque la fin de la différenciation des feuilles (fin de la période végétative). L’émergence de la panicule, a été observée vers la fin du mois de juillet. Le 3^ème point de mesure a été fait après la fin de

croissance de l’épi (R6), le 24 septembre 2008. La sénescence des feuilles était bien marquée pour l’ensemble de la plante, du bas vers le haut. La sénescence est un vieillissement génétiquement programmé, correspondant un affaiblissement de la photosynthèse foliaire, de la transpiration et aussi du fonctionnement racinaire (Hartmann, 1992 dans Combe, 2005). Cette dégradation entraîne une remobilisation de l’azote des parties végétatives vers le remplissage des grains et, par la suite, contribue à la mort des feuilles (Buchanan-Wollaston, 1997). L’indice foliaire, correspondant à la mesure de la surface des feuilles vertes, diminue avec la progression de la sénescence.

3.2.1.2.3 Suivi du rendement

Les mesures de rendement ont été effectuées à partir de 5 prélèvements par parcelle (Fig. 3.3). Chaque prélèvement est réalisé sur une placette de 2,5 m de longueur sur deux rangs côte à côte. Les rendements en grains, rafles et tiges sont estimés à partir de la récolte des épis sur une surface totale de 20 m² (2.5 m linéaires x 0,8 m de large). Les 5 prélèvements ainsi réalisés par parcelle pour les épis et les résidus de culture (tiges et rafles) sont rassemblés et homogénéisés et un échantillon moyen de chaque parcelle (200 g pour les grains et 5 tiges + 5 rafles pour les résidus de culture), est envoyé à l’INRA USRAVE pour analyser les teneurs en azote organique de l’échantillon. Ces teneurs vont nous permettre de calculer les exportations de l’azote par le maïs.

3.2.2 Modélisation