CONSIDÉRATIONS RELATIVES À L'IRRIGATION POUR LES CHAMPS DE MAÏS À HAUT RENDEMENT

Le maïs est une culture importante pour l'économie des États-Unis. En 2018, les producteurs américains ont produit plus de 14,42 milliards de boisseaux. Selon la National Corn Growers Association, le pourcentage le plus élevé de ce maïs est destiné à l'industrie de l'éthanol, suivie de près par l'alimentation du bétail. Plus de 89 millions d'acres ont été plantés dans tout le pays en 2018, l'Iowa étant en tête de la production de maïs, suivi de l'Illinois et du Nebraska. Une irrigation adéquate aide ces producteurs à récolter des rendements élevés pour alimenter les industries locales.

Troy Ingram, formateur en vulgarisation des systèmes de culture irrigués à l'université du Nebraska, travaille avec des producteurs de maïs du centre du Nebraska et recommande l'utilisation d'un capteur d'humidité du sol pour une planification précise de l'irrigation.

« Si vous connaissez la quantité d'eau contenue dans le sol et la quantité que la culture utilise chaque jour grâce au numéro ET, vous pouvez très bien planifier l'irrigation pour la culture que vous irriguez », explique Ingram.

L'ET, ou évapotranspiration, est une mesure de la quantité d'eau transpirée par la plante et évaporée du sol.

Développement des plants de maïs et stress hydrique

Comme toute culture, le maïs a un cycle d'utilisation de l'eau prévisible qui suit le cycle de croissance de la plante. En fonction des conditions météorologiques et des variables météorologiques, la consommation réelle d'eau varie d'une année à l'autre.

Les stades de croissance du maïs commencent par la croissance végétative, y compris l'émergence, plusieurs stades foliaires et la formation de glands, puis passent par les stades de reproduction dans l'ordre de la soie, de la formation de cloques, du lait, de la pâte, de la bosselure et de la maturité.

Le maïs est le plus vulnérable au stress hydrique au début de la phase de reproduction. Un seul épisode de stress hydrique entre la formation des pompons et la formation de cloques peut entraîner une réduction du rendement de 30 % à 40 % au cours d'une année sèche (Irmak et Rudnick, 2014).

La soie se produit quelques jours seulement après l'apparition des pompons et est identifiée par la soie de maïs qui se trouve à l'extérieur des cosses. La soie capte les grains de pollen qui tombent, qui poussent le long de la soie. Les effets du stress hydrique au cours de cette période comprennent le retard de l'émergence des glands, la croissance ou l'allongement de la soie et la sécheresse de la soie. Toutes ces conditions entraînent une diminution de la pollinisation.

La deuxième période la plus critique en matière de stress hydrique est celle des premiers stades végétatifs, avant l'apparition des pompons. Le maïs a besoin de moins d'eau pendant la période de remplissage des grains, du lait à la maturité.

Planification de l'irrigation

L'objectif de la planification de l'irrigation est d'estimer la quantité d'eau disponible dans la zone racinaire des cultures et d'éviter un stress hydrique. La texture du sol, la capacité de rétention d'eau ainsi que la profondeur d'enracinement des cultures influent sur la quantité d'eau disponible pour la plante.

Dans le Midwest, le loam limoneux, le loam limono-argileux et le loam sableux sont des types de sols courants. En général, les sols à texture fine, tels que le limon et l'argile, retiennent plus d'eau que les sols à texture grossière ou sableux. Les sols à faible capacité de rétention d'eau nécessitent des applications d'irrigation plus fréquentes.

Dans les champs où la texture du sol varie, l'application d'une irrigation uniforme peut entraîner un arrosage excessif des zones à texture fine ou un sous-arrosage des zones à texture grossière. Une alternative consiste à utiliser l'irrigation à débit variable (VRI). Grâce à cette méthode, les données cartographiées sur le terrain peuvent être utilisées pour déterminer les facteurs liés à la capacité de rétention d'eau et à la productivité du rendement, et spécifier les emplacements optimaux pour la surveillance de l'humidité du sol. Des prescriptions d'irrigation peuvent ensuite être créées pour des zones spécifiques d'un champ.

Au fur et à mesure que le maïs se développe, son système racinaire s'approfondit et atteint finalement environ 5 à 6 pieds. Cependant, les plants de maïs extraient plus d'eau dans les eaux peu profondes et moins dans les profondeurs. Selon la règle du 4-3-2-1, les plants de maïs puisent 40 % de leur eau dans le quart supérieur de la zone racinaire, 30 % dans le deuxième trimestre, et ainsi de suite. En général, une profondeur des racines de 3 pieds peut être supposée jusqu'à la dernière application d'irrigation, lorsque la profondeur supposée est augmentée à 4 pieds (Kranz et al., 2008).

L'installation de capteurs d'humidité du sol à différentes profondeurs dans la zone racinaire des cultures peut fournir des mesures précises de l'humidité actuelle du sol. Pour maintenir l'humidité du sol dans une fourchette acceptable, les producteurs doivent remplacer la quantité d'eau évaporée du sol et transpirée par la plante, ou ET.

Les données ET peuvent être obtenues auprès d'un service d'abonnement ou des médias locaux. Les modifications de l'ET dépendent des stades de développement des plantes et de variables météorologiques telles que le rayonnement solaire, le vent, la température de l'air et l'humidité.

La planification de l'irrigation peut être comparée à un chéquier où les précipitations et l'irrigation sont des dépôts et l'ET est un prélèvement quotidien (Melvin & Yonts, 2009). Comme d'autres données météorologiques, l'ET est prévue pour aider les producteurs à prévoir et à planifier l'irrigation.

Lorsque les précipitations sont plus ou moins abondantes que prévu, les producteurs doivent modifier leur programme d'irrigation. Selon Karla Noble, ancienne responsable de l'irrigation chez Plains Equipment Group à York, au Nebraska, de nombreux producteurs se tournent vers la technologie de surveillance à distance.

« Les sondes d'humidité et la communication à distance s'avèrent être d'excellentes technologies pour les agriculteurs », a-t-elle déclaré. « Ils peuvent voir la quantité d'eau nécessaire et modifier le taux d'application. Ils peuvent le faire immédiatement, loin de la ferme, au lieu d'avoir à attendre leur retour et de perdre des heures d'irrigation critiques. »

À mesure que le maïs approche de la maturité, la consommation d'eau des plantes diminue. Un dernier cycle d'irrigation une fois que le maïs a atteint sa maturité peut être nécessaire ou non, selon le sol et les conditions météorologiques. Lors de la prévision de la dernière irrigation de la saison, les producteurs doivent tenir compte de la date de maturité prévue des cultures, de la consommation d'eau prévue, de l'eau restant disponible dans le sol et des précipitations prévues avant la maturité des cultures (Yonts, Melvin et Eisenhauer, 2008).

« C'est tellement facile de sortir et d'appuyer sur ce bouton ; certains producteurs mettront 1 à 2 pouces supplémentaires à la fin de la saison à titre de police d'assurance, mais il peut y avoir une pénalité de rendement », explique Ingram.

Laisser le sol sécher avant la récolte permet de réduire le compactage du sol dû à l'équipement de récolte lourd. Le fait d'être prudent lors de l'application finale d'irrigation permet également d'économiser de l'argent associé au pompage de l'eau.

Consommation moyenne d'eau par les cultures (ET) par stade de croissance pour le maïs à 113 jours cultivé dans le centre-sud du Nebraska

Que les producteurs de maïs choisissent les méthodes de pointe les plus précises pour planifier l'irrigation ou qu'ils irriguent uniquement sur la base de l'observation environnementale et de données connues sur les cultures, les résultats de production surpasseront généralement les superficies non irriguées.

Les systèmes à pivot central constituent un bon choix car ils présentent généralement l'un des coûts d'installation par acre les plus bas, sont faciles à utiliser et sont économes en énergie car ils fonctionnent à basse pression. Les revendeurs Reinke peuvent recommander des systèmes d'irrigation spécifiques adaptés à chaque champ. La marque Reinke propose une variété de solutions VRI pour tous les types de budgets. ReinCloud®, le système de surveillance à distance de Reinke, vous permet de consulter les données des capteurs en temps réel et de contrôler vos pivots depuis votre smartphone, votre tablette ou votre ordinateur. Les revendeurs Reinke peuvent également adapter la technologie de télécommande à n'importe quelle marque de système d'irrigation. Trouvez un revendeur Reinke près de chez vous au www.reinke.com/trouver-un-concessionnaire.html.

Références

Irmak, S. et Rudnick, D.R. (2014). Gestion de l'irrigation du maïs dans des conditions de limitation de l'eau. Extension de Lincoln à l'Université du Nebraska
‍Melvin, S., & Yonts, D.C. (2009) Planification de l'irrigation : méthode du chéquier. Extension de Lincoln à l'Université du Nebraska
Association nationale des producteurs de maïs. (2019). World of Corn 2019 [Page Web].
Kranz, WL, Irmak, S., Simon JV, Yonts, CD et Martin, DL (2008). Gestion de l'irrigation pour le maïs. Extension de Lincoln à l'Université du Nebraska
Melvin, SR et Martin, DL (2018). Stratégies de planification de l'irrigation lors de l'utilisation des données sur l'eau du sol. Extension de Lincoln à l'Université du Nebraska
Yonts, D.C., Melvin, S.R., et Eisenhauer, D.E. (2008). Prédiction de la dernière irrigation de la saison. Extension de Lincoln à l'Université du Nebraska
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