Capacité de la teneur en eau des cultures de révéler la variabilité du rendement grainier du blé d’hiver et de l’humidité du sol dans des conditions d’irrigation limitée

© 2018, Elsevier B.V. Le blé d’hiver (Triticum aestivum L.) est une culture importante dans la plaine de Guanzhong, en Chine. Il est important de comprendre l’état hydrique pour la planification de l’irrigation. Quelques indicateurs de la teneur en eau des cultures, comme l’épaisseur équivalente en eau des feuilles (g cm−2), la teneur en eau des feuilles (%) et la teneur en eau du couvert (kg m−2), ont été estimés à l’aide de techniques de télédétection pour un large éventail de plantes cultivées, mais leur pertinence et leur utilité pour rendre compte de la croissance du blé d’hiver et de l’état de l’humidité du sol n’ont pas été bien étudiées. Pour combler cette lacune, nous avons mené des expériences d’irrigation à l’échelle du champ pendant deux années consécutives (2014 et 2015) afin d’étudier les relations entre la teneur en eau des cultures, l’humidité du sol et le rendement grainier, et d’évaluer la performance de quatre méthodes de traitement spectral pour l'extraction de ces trois indicateurs. Les résultats ont révélé que les indicateurs étaient plus sensibles à la variation de l’humidité du sol avant le stade de la montaison. Les trois indicateurs présentaient une corrélation significative avec l’humidité du sol au stade de la régénération, et les corrélations étaient plus fortes pour les indicateurs sur la teneur en eau des feuilles que pour l’indicateur sur la teneur en eau du couvert au stade de la montaison. Aucune corrélation n’a été observée après le stade de l’épiaison. Les trois indicateurs ont montré une bonne capacité de révéler la variabilité du rendement grainier au stade de la montaison, avec une valeur R2 allant jusqu’à 0,89. La teneur en eau du couvert affichait une relation constante avec le rendement grainier au cours des différentes saisons de culture, mais les performances de l’épaisseur équivalente en eau des feuilles et de la teneur en eau des feuilles étaient spécifiques à la saison de culture. La régression partielle par les moindres carrés s’est avérée la méthode la plus exacte pour estimer la teneur en eau des feuilles (R2 = 0,72; EQM = 3,6 %), et a affiché une capacité comparable pour l’estimation de l'épaisseur équivalente en eau des feuilles et de la teneur en eau du couvert. Enfin, ces travaux soulignent l’utilité des indicateurs hydriques des cultures pour l’évaluation de la croissance des cultures, de la productivité et de l’état hydrique du sol, et démontrent le potentiel de diverses méthodes de traitement spectral pour extraire la teneur en eau des cultures à partir des spectres de réflectance du couvert.