Les stratégies de gestion de l’azote influent sur la réflectance du couvert et le rendement en sucre et en jus dans la tige chez les hybrides de maïs de spécialité

Citation

Ma, B., Zheng, Z.M. (2020). Canopy reflectance, stalk sugar and juice yields in specialty corn hybrids as affected by nitrogen management strategies. Journal of the Science of Food and Agriculture, [online] 100(3), 1080-1091. http://dx.doi.org/10.1002/jsfa.10113

Résumé en langage clair

La production de maïs d'ensilage (Zea mays L.) est le principal fourrage dans l'industrie laitière nord-américaine. Par convention, on suppose qu'un bon hybride pour la production de grains serait un bon maïs d'ensilage, car la composition des grains domine les valeurs nutritives de l'ensilage. Récemment, un nouveau type de maïs à forte concentration de sucre dans la tige, appelé "sugarcorn" (maïs sucré), mis au point à Agriculture et Agroalimentaire Canada, a montré son potentiel comme ensilage à haute teneur énergétique et comme matières premières destinées à la production de biocarburants. Les hybrides d'ensilage et les hybrides de maïs sucré sont généralement récoltés avant leur maturité physiologique. La corrélation négative communément relevée entre la concentration en sucres labiles (principalement le saccharose ou les glucides non structurels) et l'apport en azote dans les céréales à grain peut ne pas avoir lieu dans le maïs en raison de son déséquilibre source-puits dû à des interférences génétiques (c.-à-d. une forte stérilité de la plante) ou intentionnelles (c.-à-d. l'enlèvement de l'épi avant la pollinisation ou la prévention de la pollinisation). L'objectif principal de cette étude au champ était d'établir des relations quantitatives entre le NDVI et le saccharose dans la tige et d'autres mesures de sucre des hybrides d'ensilage et des hybrides de maïs sucré. Plus précisément, nous avons mené une expérience au champ d’une durée de trois ans pour déterminer 1) les réponses de la biomasse d'ensilage, de la concentration en saccharose dans la tige, des rendements en sucre et en jus d'un hybride de maïs sucré à diverses applications d'azote, en comparaison avec un hybride commercial propre à l'ensilage feuillu; et 2) le lien entre le NDVI et les rendements en ensilage, en saccharose dans la tige et en jus à un stade de croissance précis pour les hybrides propres à l'ensilage feuillu et les hybrides de maïs sucré. Le maïs sucré est une création récente conçue pour un double usage, à savoir comme matières premières potentielles destinées à la production de biocarburants et comme culture d'ensilage à haute teneur énergétique. L'évaluation sur le terrain de ses caractéristiques agronomiques est essentielle pour réussir la sélection des génotypes et la production de sucre et d'ensilage de cette nouvelle mise au point. Notre étude a démontré que le maïs sucré renfermait des concentrations en saccharose plus élevées dans la tige et produisait un rendement en saccharose constamment plus élevé, mais avec des rendements en ensilage et en grains plus faibles, que le maïs à ensilage feuillu. Le rendement en jus au taux d'extraction de 80 % et l'ensilage restant après l'extraction du sucre étaient comparables entre les deux types d'hybrides de maïs, quelle que soit l'année. La dose d'azote modérée (125 kg N ha-1) recommandée pour la production de maïs-grain était également proche de la dose d'azote optimale sur le plan économique pour les hybrides d'ensilage feuillu et les hybrides de maïs sucré à double usage, comme matières premières destinées à la production de biocarburants et comme ensilage à haute teneur énergétique. Les relations établies entre le NDVI et les caractéristiques du sucre semblent indiquer que les mesures de la réflectance du couvert aux stades de croissance V8 à 10 peuvent servir d’indicateur potentiel des rendements en sucre et en ensilage aux stades de croissance tardifs. Par conséquent, l'application pratique de cette technique mérite d'être évaluée plus à fond avec un plus grand nombre de génotypes et dans diverses conditions environnementales.

Résumé

© 2019 Sa Majesté la Reine du chef du Canada, Journal of The Science of Food and Agriculture © 2019 L’Institut de chimie du Canada CONTEXTE : Le maïs sucré nouvellement mis au point est conçu pour un double usage, comme matières premières potentielles destinées à la production de biocarburants et comme culture d’ensilage à haute teneur énergétique. Ses caractéristiques agronomiques ne sont toutefois pas entièrement appréciées dans le cadre de la gestion de l’azote (N) et avec l’indicateur de réflectance du couvert. Nous avons réalisé une étude au champ d’une durée de trois ans pour examiner les réponses de la biomasse d’ensilage, de la concentration de sucre dans la tige et du rendement en sucre et en jus à diverses applications de N et pour déterminer les relations quantitatives entre la réflectance du couvert, exprimée par l’indice de végétation par différence normalisée (NDVI), et le saccharose dans la tige ou d’autres mesures du sucre dans un maïs sucré destiné à un double usage (cv. ‘CO384xC103’), par rapport à un hybride commercial spécifique de l’ensilage feuillu (cv. 'Pride A5892G3 EDF'). RÉSULTATS : La dose modérée de N, soit 125 kg ha−1, a donné des rendements en saccharose dans la tige, en ensilage et en grains semblables à la dose élevée (250 kg N ha−1), indépendamment de la méthode d’application. Les signatures NDVI mesurées aux stades V8 à V10 présentaient des relations significatives (p < 0,01) et exponentielles avec les concentrations de saccharose dans la tige, le rendement en saccharose et en jus au stade R3 et avec un rendement en ensilage d’environ 65 % d’humidité de la plante entière, soit le moment optimal de récolte de l’ensilage. CONCLUSION : Les résultats indiquent que la dose modérée de N (125 kg ha−1), qui est recommandée pour la production classique de maïs-grain dans la région, était probablement proche de la dose de N optimale sur le plan économique pour le maïs feuillu spécifique de l’ensilage et le maïs sucré. La réflectance du couvert, mesurée aux premiers stades de la croissance, peut être utilisée comme un indicateur potentiel de la production de sucre et d’ensilage, et cette relation quantitative nécessite une évaluation plus poussée avec un plus grand nombre de génotypes et dans des conditions environnementales étendues. © 2019 Sa Majesté la Reine du chef du Canada, Journal of The Science of Food and Agriculture © 2019 L’Institut de chimie du Canada.

Date de publication

2020-02-01

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