Calibration and performance evaluation of soybean and spring wheat cultivars using the STICS crop model in Eastern Canada

La modélisation des cultures à l’échelle régionale se heurte souvent au manque de données pour les variables d’entrée. Les bases de données sur les sols peuvent fournir des données spatiales sur les propriétés des sols, et la télédétection est un outil précieux d’information, permettant d’intégrer des variables comme l’indice foliaire (LAI) aux modèles de cultures. Cependant, le nombre élevé de cultivars qui peuvent être cultivés dans une région donnée peut constituer une difficulté de taille pour la modélisation des cultures à l’échelle de la région. Nous avons voulu vérifier s’il est possible d’utiliser un seul cultivar par type de culture pour modéliser l’indice foliaire, la production de biomasse et le rendement, dans l’écozone des plaines à forêts mixtes, qui couvre un territoire de 3 degrés de latitude et 10 degrés de longitude dans l’Est du Canada. Nous avons évalué la possibilité d’utiliser les nouveaux cultivars de soja CanSoyEst et de blé de printemps CanBleEst, adaptés aux conditions de culture de la région, pour prédire l’indice foliaire, la production de biomasse et le rendement des cultures de soja et de blé dans la région à l’étude, au moyen de données provenant de plusieurs localités réparties dans le sud-ouest du Québec et le sud de l’Ontario. Nous avons utilisé le modèle STICS, un modèle générique de simulation de cultures à code ouvert, qui permet un accès facile aux paramètres des cultivars et possède la capacité d’intégrer les valeurs d’indice foliaire captées par télédétection pour la génération des données d’entrée d’études à échelle régionale. Avec le cultivar de blé CanBleEst, le modèle a permis d’estimer la production de biomasse et le rendement avec une erreur moyenne quadratique (RMSE) variant entre 10 % et 20 %; la dispersion était plus importante pour les estimations de l’indice foliaire, la RMSE variant entre 21 % et 25 %, selon les sites. Avec le cultivar de soja CanSoyEst, la production de biomasse a été estimée avec une RMSE variant entre 23 % et 27 % et le rendement, avec une RMSE d’environ 26 %; la dispersion était plus importante pour les estimations de l’indice foliaire (28 % ≤ RMSE ≤ 38 %). Une exposition plus importante au stress hydrique et la chute des feuilles à la sénescence peuvent expliquer la plus grande dispersion des valeurs de prédiction obtenues pour le soja que pour le blé. Nos travaux montrent qu’il est possible de prédire avec assez d’exactitude l’indice foliaire, la production de biomasse et le rendement d’une culture (soja ou blé de printemps) pour toute une région à partir d’un seul cultivar. Ils ont permis d’établir les paramètres pour un nouveau cultivar de soja adapté à une saison de culture courte et constituent le premier cas de renseignement et d’évaluation du modèle STICS avec un cultivar de blé de printemps. Ils ouvrent la voie à de nouvelles applications du modèle STICS à des cultures sous climat nordique, où la saison de végétation est courte. Ils peuvent également servir de référence pour la modélisation et la prédiction de la productivité de cultures à échelle régionale dans l’Est du Canada.