MAÏS

Le maïs (Zea mays L.) est la troisième céréale au niveau du poids économique et alimentaire, derrière le blé et le riz. Du point de vue botanique, c’est une graminée à racines fasciculées sans talles. Les racines secondaires sont fondamentales pour l’absorption et sont concentrées dans les premiers 50 – 70 cm de sol. Il privilégie les sols friables, meubles et craint particulièrement les sols asphyxiques : cela est très important dans le choix de la meilleure méthode d’arrosage. La germination et la levée sont favorisées par des sols chauds riches en éléments nutritifs. Les sols idéals sont les sols riches en phosphore, en azote et en substances organiques, ayant aussi une capacité élevée d’échange cationique. Dans les rotations, il occupe la place des têtes d’assolement à semis de printemps qui nécessite un travail profond de la terre et laisse dans le sol de grandes quantités de résidus de cultures.

Le maïs est une plante caractéristique à photosynthèse C4, typique dans les pays chauds, qui a développé des mécanismes en mesure d’économiser de l’eau dans ces conditions. Il présente un coefficient hydrique très faible (environ 300 kg d’eau par kg de matière sèche produite), mais au regard de la brièveté de son cycle dans un laps de temps critique pour la disponibilité en eau, l’arrosage joue un rôle déterminant pour la productivité de la culture.

En moyenne, on estime la consommation en eau aux environs de 5000 – 6000 m3/ha pour l’ensemble du cycle de culture pour atteindre des niveaux élevés de productivité. Ces valeurs varient naturellement en fonction de la disponibilité en eau du sol, du climat et de la technique de culture.

Le programme d’arrosage doit parfaitement répondre aux exigences en eau dans la période comprise entre la naissance de l’épi (environ deux semaines avant la floraison) et le stade laiteux-pâteux (environ 5 – 6 semaines après la floraison) pendant un total d’environ 50-60 jours.

Le stress hydrique est toujours négatif mais il peut être exceptionnellement grave s’il se manifeste pendant certaines phases phénologiques spécifiques comme la floraison. Pendant cette phase, en effet, même une carence temporaire fait échouer le processus de fécondation (absence de fécondation ou avortement des ovules), ce qui se traduit par une réduction, parfois totale, du nombre de grains par épi. C’est pour cette raison que la rationalisation des ressources hydriques prévoit de rendre disponible de grandes quantités d’eau pour la phase de floraison (elle dure environ une semaine) afin d’éviter des pertes irrémédiables de production.

immagine mais testo scicchi

Pendant tout le cycle de production, le cycle et le volume d’arrosage doivent être calculés en fonction des conditions pédoclimatiques afin de rationaliser l’utilisation des ressources hydriques et d’éviter tout stress, qui se manifeste par le flétrissement des feuilles entraînant parfois des pertes de production estimées à 6-8% par jour.

Les estimations des besoins en eau doivent tenir compte de l’évaporation potentielle mesurée sur le terrain et du coefficient cultural (Kc), qui pour le maïs est estimé à :

0.30 – 0.40 pour les deux premières semaines

0.60 – 1.00 pour les quatre semaines suivantes

1.10 – 1.20 de l’épiaison au stade laiteux

0.80 – 0.90 pour les stades suivants

0.60 -0.30 jusqu’à la récolte.

Le volume d’arrosage doit être défini de manière à mouiller la couche superficielle du sol sur une épaisseur de 0,70 mm environ.

Jusqu’au début des années 2000, le maïs a toujours été arrosé avec des méthodes se caractérisant par leur manque d’efficacité. Aujourd’hui encore, dans de nombreuses régions du monde, le maïs est irrigué par ruissellement ou bien par infiltration latérale des sillons. La méthode d’arrosage la plus utilisée est l’irrigation par aspersion avec l’utilisation d’automoteurs qui ont besoin de débits élevés et de beaucoup d’énergie avec des pressions d’exercice de l’ordre de 10 – 12 bar. Cette méthode a un niveau d’efficacité de l’utilisation des ressources hydriques de 60 – 70%.

Avec la prise de conscience environnementale, la pénurie de plus en plus aiguë des ressources hydriques et l’augmentation des coûts énergétiques, ces dernières années ont vu le développement de l’irrigation goutte-à-goutte pour cette culture aussi. Les avantages du goutte-à-goutte sont multiples et de grande importance :

Avec la fertigation, il est possible de distribuer les fertilisants au bon moment et répartis dans le temps afin de satisfaire au mieux les exigences du maïs. L’azote, qui est l’élément le plus important pour la culture, peut être distribué pendant les phases les plus exigeantes (de la quatrième à la dixième semaine) en utilisant de simples engrais et en évitant les surdosages avant le semis ou l’utilisation d’engrais à action lente, plus coûteux. Les engrais azotés peuvent être distribués de façon uniforme et fractionné dans le temps pour réduire les pertes dues au ruissellement tout en diminuant l’impact environnemental. La fertigation permet de diminuer de 30% l’apport d’engrais.

Avec la micro-irrigation, l’eau est distribuée de façon lente et continue en créant dans la rhizosphère la présence idéale et simultanée d’eau et d’oxygène très favorable au maïs, qui craint les sols asphyxiques ; avec un arrosage par automoteurs, on ne peut éviter l’action de la pluie battante.

avec l’irrigation par aspersion, il y a très peu d’interventions d’arrosage dans une année (4 – 6) mais elles se caractérisent par des volumes importants (40 – 60 mm/ha équivalents à 400 – 600 m3/ha) ; en revanche, avec la micro-irrigation, il est possible de distribuer le volume adéquat en plusieurs fois tout en maintenant le niveau idéal d’humidité dans le sol et en évitant les stress hydriques si dangereux pour la culture. Ce comportement se traduit par un meilleur rendement et une meilleure qualité du produit.

L’arrosage du maïs avec la méthode goutte-à-goutte se fait au moyen des conduites goutte-à-goutte spéciales, légères, qui durent toute la saison et qui sont dotées de goutteurs coextrudés en labyrinthe et à flux turbulent de débit différent et avec des distances différentes entre les diffuseurs. Pour cette culture, il est généralement conseiller d’adopter un débit horaire compris entre 1,0 et 1,5 l/h et d’espacer les points de goutte de 30 à 40 cm.

Il est possible d’installer une conduite goutte-à-goutte par rang mais de nombreuses analyses et expériences arrivent à la conclusion qu’une seule conduite goutte-à-goutte tous les deux rangs est satisfaisante. Ainsi, avec une distance de 75 cm entre les rangs de maïs, il faut installer les conduites goutte-à-goutte espacées de 150 cm. En présence de semis en double rang, il est conseillé d’installer une conduite goutte-à-goutte par rang. Irritec propose une vaste gamme de conduites goutte-à-goutte légères étudiées spécifiquement pour cette culture : P1 de 16 mm, P1 ULTRA de 22 mm, P1 MAXI de 25 mm, P1 EXTRA de 29 mm, ISIPLASTTAPE de 16 et de 22 mm.

Les diamètres plus gros permettent d’irriguer de façon uniforme des lignes pouvant atteindre 600 mètres avec une pression de seulement 0,7 bar.

Des machines spéciales tractées permettent l’installation des conduites goutte-à-goutte jusqu’à 3 – 5 en même temps. Ces mêmes machines, réglées spécifiquement, facilitent la récupération à la fin du cycle.

La technique de l’irrigation souterraine est aussi de plus en plus utilisée dans la culture du maïs : dans ce cas les conduites goutte-à-goutte peuvent être enterrées à une profondeur de 40 cm environ en espaçant les lignes d’un mètre environ en fonction des caractéristiques du sol et des cultures en succession. Cette pratique permet d’atteindre un plus haut niveau d’efficacité de l’arrosage et d’économies en éléments nutritifs en distribuant les engrais directement dans la rhizosphère. L’installation se fait mécaniquement et, dans ce cas, il faut utiliser des conduites goutte-à-goutte plus épaisses par rapport aux conduites utilisées en surface. L’irrigation souterraine appliquée au maïs permet de modifier les opérations de culture afin de réduire au maximum l’impact environnemental et de préserver la structure du sol. En effet, il est classique de combiner l’irrigation souterraine à la technique cultural simplifiée.

La micro-irrigation appliquée au maïs permet de ne plus devoir éliminer le digestat de la production de biogaz mais d’en faire une ressource pour la fertigation.

La technique de la fertigation avec injection du digestat permet d’obtenir une série d’avantages qui n’ont pas été encore pleinement estimés :

L’utilisation du digestat en fertigation présuppose une étude préliminaire des caractéristiques du produit à distribuer et l’adoption de dispositifs filtrants spéciaux pour réduire ou éliminer les risques d’occlusion des goutteurs, et cela à un faible débit horaire.

Au regard de l’importance de la technique de fertigation avec l’utilisation de lisier, Irritec mène des expériences pour identifier le bon niveau et la bonne combinaison de filtration des eaux ajoutées au lisier, c’est-à-dire le taux idéal entre l’eau d’arrosage et le lisier en fonction de sa provenance, des résultats et des effets de l’utilisation du digestat en fertigation sur le maïs et d’autres cultures.