L'augmentation de la densité de la population végétale influe-t-elle sur le rendement en sucre des hybrides de maïs sucré à haute teneur en sucre?

Citation

Ma, B.L., Zheng, Z.M., Morrison, M.J. (2017). Does increasing plant population density alter sugar yield in high stalk-sugar maize hybrids?. Crop & Pasture Science, [online] 68(1), 1-10. http://dx.doi.org/10.1071/CP16393

Résumé en langage clair

PLS (FR)
La réduction à l'échelle mondiale des ressources en combustibles fossiles non renouvelables et la concentration croissante de dioxyde de carbone dans l'atmosphère stimulent l'utilisation d'énergies renouvelables issues des cultures. La similitude physiologique entre le maïs et la canne à sucre donne à penser que les unités énergétiques (UE; unités d'énergie produite par unité d'énergie requise pour la production) de la production d'éthanol avec les tiges de maïs à forte teneur en sucre peuvent être proches des unités énergétiques de cette même production avec de la canne à sucre, et très supérieures à celles du maïs-grain. La densité optimale de population végétale (DPV) pour le maïs d'ensilage peut être différente de celle du maïs-grain, et peut varier selon l'hybride et la région. L'augmentation de la DPV entraînerait une augmentation de la source de production d'assimilat, ce qui causerait une stérilité partielle ou totale de la plante à une DPV élevée en raison d'une demande insuffisante des puits ou d’un déséquilibre dans la relation source-puits. Par conséquent, nous avons émis l'hypothèse qu'en augmentant la DPV, un plus petit puits ou une relation source-puits déséquilibrée pourrait favoriser l'accumulation de sucre dans les tiges et accroître le rendement en saccharose de la plante. L'objectif de cette étude était d'examiner l'effet de la DPV sur l'accumulation de sucre, la production de matière sèche (MS), ainsi que le rendement en ensilage et en saccharose du maïs sucré. Les renseignements générés par cette étude seront utiles pour la mise au point de variétés de maïs sucré destinées à un double usage, soit des applications bioénergétiques ou des cultures d’ensilage à forte teneur énergétique dans les régions où la saison de croissance est courte et où on ne peut pas produire de la canne à sucre.
Nos données indiquent que l'augmentation de la DPV entraîne des changements dans la relation source-puits, lesquels se traduisent par une teneur plus élevée en sucre chez certains des hybrides de maïs sucré. La MS d’ensilage et le rendement en ensilage après l’extraction du sucre variaient selon le génotype et la DPV, avec des différences significatives entre les types d'hybrides de maïs et une diminution lorsque la DPV cible passait de 100 000 à 125 000 plantes ha-1. La concentration et le rendement en saccharose dans la tige dépendaient surtout du génotype, l’hybride CO348xC103 présentant la plus forte concentration en sucre dans la tige et le rendement en saccharose fermentescible le plus élevé, dans une DPV cible de 125 000 (ou 118 000 + 7000) ha-1. De toute évidence, la DPV appropriée pour le maïs dépend de l'usage auquel il est destiné. Les effets marginaux de la DPV, les relations entre la DPV et la MS d'ensilage, le rendement en ensilage et le rendement en saccharose de la tige donnent à penser que la DPV actuellement recommandée (75 000 – 85 000 plantes ha-1) pour la production commerciale de céréales et de maïs à ensilage dans la région convient probablement au maïs sucré pour ensilage. Si le maïs sucré doit servir de source bioénergétique ou à un double usage, la DPV optimale est probablement autour de 107 000 plantes ha-1 ou légèrement supérieure. Les renseignements obtenus grâce à cette étude serviront à la mise au point de maïs sucré à double usage dans les régions du Canada et d’ailleurs où la saison de croissance est courte.

Résumé

© CSIRO, 2017. L'augmentation de la demande d'aliments et d'énergie verte a ravivé l'intérêt pour le maïs (Zea mays L.) tant comme biocarburant que comme culture fourragère à haute teneur énergétique. Récemment, des hybrides de maïs à teneur élevée en sucre (maïs sucré) ont été mis au point. Il est important de déterminer comment les pratiques agronomiques, par exemple la modification de la densité de la population végétale (DPV), influent sur le rendement en sucre des nouveaux hybrides et de faire progresser les connaissances nécessaires pour produire du maïs sucré à double usage, c’est-à-dire comme culture bioénergétique et comme culture d’ensilage à haute teneur énergétique dans les régions où la saison de croissance est courte où on ne peut pas produire de canne à sucre. Une expérience sur le terrain a été menée pendant 3 ans pour évaluer l'effet de la DPV sur l'accumulation de sucre dans les tiges, la production de matière sèche, ainsi que le rendement en ensilage et en saccharose du maïs sucré comparativement à deux hybrides d'ensilage commerciaux. La DPV ciblée variait de 75 000 à 150 000 plantes ha-1, avec des augmentations de 25 000 plantes ha-1. Nous avons constaté qu’avec une augmentation de la DPV de 75 000 à 125 000 plantes ha-1, la concentration de sucre dans la tige augmentait jusqu'à 25 % chez certains des hybrides de maïs sucré, avec des variations minimales chez les hybrides classiques témoins. L'hybride de maïs sucré CO348×C103 est celui qui avait la plus forte concentration de sucre dans la tige (128 gkg-1), et son rendement en saccharose pouvait atteindre 3,8 tmha-1 dans une DPV cible de 125 000 (ou 118 000 ± 7000) plantes ha-1. En revanche, les hybrides d’ensilage témoins ont produit tout au plus 2,0 tmha-1 de saccharose avec des concentrations de sucre dans la tige beaucoup plus faibles (53-65 gkg-1). Les hybrides de maïs sucré avaient généralement un rendement grainier plus faible et un plus grand nombre d’individus stériles (incapacité d'une plante à produire un épi normal). De plus, les infections au charbon des inflorescences y étaient habituellement plus sévères que chez les hybrides d'ensilage classiques. Nos résultats montrent que pour une culture d'ensilage, la DPV recommandée de 75 000 à 85 000 plantes ha-1 pour la production commerciale de maïs d'ensilage dans la région convient probablement au maïs sucré, tandis qu’une DPV plus élevée est nécessaire pour la culture d’hybrides de maïs sucré destinés à une utilisation comme biocarburants ou pour un double usage.

Date de publication

2017-01-01