Évolution des conditions climatiques des 20 dernières années

1. Évolution des conditions climatiques des 20 dernières années Conséquences sur la production de maïs grain et stratégies d’adaptation Josiane LORGEOU ARVALIS –Institut du végétal

2. Des augmentations de températuressur période21 avril-15 octobre Cumul de degrés-jours du 21 avril au 15 octobre 2700 2500 2300 2100 Médiane 1984 à 2008 y = 0.9995x + 156.21 2 1900 R = 0.9302 1700 1500 1300 1300 1500 1700 1900 2100 2300 2500 2700 Médiane 1960 à 1984 Au cours des 25 dernières années • Moyenne + 0.9 °C Tmoy • + 155 degrés-jours avec médiane 1960-1984 • soit 2 groupes précocité, • 8 % H2O grain • 10 à 20% des hausses projetées à LT Écarts de cumuls de degrés jours par rapport à médiane 1955-1984, Cumuls du 21 avril au 15 octobre, Cas Orléans Données journalières : Météo France

3. Cumul de pluie en mm du 11 juin au 31 août 250 y = 0.8441x + 21.004 2 R = 0.7996 200 150 Médiane 1984 à 2008 100 50 50 100 150 200 250 Médiane 1960 à 1984 Pluviométrie et ETP – P entre 11 juin et 31 aoûtÉvolution des médianes 1984-2008 avec 1961-1984 Données journalières : Météo France Évolution pluies : quelques sécheresses, aléatoire et pas de tendance Évolution ETP-P : augmentation de 25 mm, effet évolution des températures Cumul de ETP - pluie en mm du 11 juin au 31 août

4. Avancement des dates de semis et récolte Parcelles de maïs fourrage de INRA de Mirecourt 1969-2003 • Avance moyenne sur 30 ans • semis = 21 jours • récolte 0.63 j/an • 0.23 %MS /an

5. 0 Nombres de jours d'avance entre les périodes 1977-2006 et 1961-1990 5 10 10 FV : 4 à 5 j 15 Floraison : 5.5 à 7 j 20 Maturité fourrage : 12 à 15 j 25 semis10 avril Maturité grain 32%: 14 à 45 j 30 semis 25 avril semis 10 mai 35 Dates médianes des stades sur la période 1961 à 1990 40 5-juin 25-juin 15-juil. 4-août 24-août 13-sept. 3-oct. 23-oct. 12-nov. Avancement des dates de stades Estimations calculées sur 11 stations, 3 dates de Semis Variétés adaptées en précocité à la période 1977-2006 Données journalières : Météo France J. Lorgeou

6. Simulations des évolutions de rendements potentiels sur période 1981 - 2006 avec le modèle de culture STICS • Scénarios de simulations • CO2 = constant 360 ppm • avec et sans irrigation • RU = 208 mm, Irrigation de 100% à 80% des besoins • Azote 200 Unités, dont 40 au semis • Semis 15/04 • Précocités actuelles • Variétés de la génération 2005- 2010 • Densité de semis optimales F. Ruget, B. Lacroix, J. Lorgeou, F. Souverain

7. 160 Rendement en q/ha 140 y = -0.1393 120 sans 2003 100 80 63-irrigué- 60 STICS 63-sec-STICS 40 Essai PI AUBIAT 20 Linéaire (Série2) 0 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 Évolution des rendements potentiels Le cas de Clermont Ferrand Pente essai Post-Inscription = effet climat + PG + conduite culture

8. Nord, Bretagne, Nord Ouest et Nord Est • Tendance à hausse : • températures moins limitantes en durée de cycle • gain d’efficience avec températures plus élevées

9. Sud Ouest • Tendance à baisse : • raccourcissement de la durée de cycle • effet augmentation ETM et irrigation 80% ETM • températures déjà optimales l’été

10. Expansion géographique des noctuelles Source Ingénieurs régionaux ARVALIS

11. Évolution du rendement national moyen entre 1951 et 2007Calculs de pentes sur des périodes avec « a priori » Périodes 1951-2007, 1951-1978, 1978-1990 et 1990-2007 110 Rendement en q/ha période 1990 à 2007 100 période 1951 à 2007 pente = 1.17 pente = 1.386 q/ha/an 90 80 période 1978 à 1990 pente = 1.36 2000- 2006 70 60 période 1951 à 1978 50 pente = 1.365 40 1972 - 1980 30 sécheresse 20 10 0 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 J. Lorgeou; Données annuelles Source SCEES Source des données de rendements SCEES

12. Recherche modèles d’ajustement rdt_q_ha 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 annee Regression Equation: rdt_q_ha = ­2686.523 + 1.386131*annee Graphique des résidus Régression linéaire Régression linéaire Comparaison de modèles Statistiquement pas de stagnation du rendement national entre 1951-2007: modèle linéaire avec pente = 1.386 q/ha/an Des effets annuels aléatoires avec des années récentes à résidus influents et négatifs F. Piraux

13. RENDEMENT Arbitrage de l’usage de l’eau d’irrigation ENVIRONNEMENT PROGRES GENETIQUE PRATIQUES CULTURALES • Sol (nature, RU, réchauffement, pente, etc) • Climat et changement climatique • Température (somme de températures, gelées précoce et tardive, etc) • Ensoleillement • Précipitations hiver et été • Vent (verse et évapotranspiration) • Pression parasitaire • Minéralisation Variétés disponibles Disponibilités en eau Irrigation Date de semis Rapidité du renouvellement par agriculteurs Densité de semis Fertilisation Adéquation des variétés avec l’environnement • Protection : • Adventices • Ravageurs : Traitements de semences et en culture Génétique Rotations Environnemental Travail du sol Agronomique Réglementaire et politique J. Lorgeou, S. Peignet, 2008

14. 150 TT Rendement en q/ha 140 T 130 DT DPC2 120 DPC1 110 P TP 100 90 80 70 Estimation RDT national par essais VPI Écart moyen de 25 q/ha avec variations 60 ET = 4.3 q/ha RDT National SCES 50 1996 2002 1986 1988 1990 1992 1994 1998 2000 2004 2006 2008 Les rendements moyens des essais variétés Post - Inscription sur la période 1986 – 2007Décomposition en effets progrès génétique et environnements ST 21/04-20/10 ARVALIS- Météo France, 2003 Lieux d’essais PI Essais ARVALIS – SEPROMA, CA, Coopératives 75 % de sites « en partie » pérennes (délocalisation des lieux tous les 3 à 15 ans)

15. Groupe Pentes en q/ha Rendements % du moyens rendement des essais moyen 86 1.66 TP 1.43 96 1.52 P 1.46 105 1.28 DPC1 1.35 110 1.12 DPC2 1.23 116 0.99 DT 1.14 120 1.10 T 1.31 124 1.09 TT 1.36 Un progrès génétique élevé Modèle linéaire mixte avec facteurs : année = aléatoire et variété = fixe Calculs des moyennes ajustées des variétés/groupe de précocité, régression en fonction année d’inscription TP DPC1 T En moyenne + 1.2 q/ha/an en grain + 0.18 t/ha/an en fourrage F. Piraux, J. Lorgeou 2008

16. 110 Rendement en q/ha 100 90 80 70 Variétés des années 60 1950 50 1960 1970 40 1980 30 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Rendement moyen des essais en q/ha Des progrès en rusticité Résultats des essais Progrès Génétique, Derieux et al. 1987 + 1.0 % /ha/an Écarts de rendement des variétés récentes supérieurs en rendements moyens

17. Des effets climatiques compensés par le progrès génétique 160 Rendement en q/ha 140 120 100 y = - 0.45 sans 2003 80 y = + 0.95 sans 2003 60 45 - STICS – Irrigué, avec variétés génération 2005-2010 40 45 - STICS – Irrigué, avec évolution du progrès génétique des variétés 20 0 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006

18. Dates de semis de plus en plus précoces Choix de précocité des variétés et densités de culture Allongement des durées de cycle Stratégie d’esquive et d’évitement Irrigation Autres facteurs Les stratégies d’adaptation mises en oeuvre

19. Le choix de variétés plus tardives valorise les disponibilités plus élevées en sommes de température Synthèse de 5 essais conduits à l’ETM dans le Sud Ouest en 2005 160 Rendement brut à l'humidité de référence en q/ha 155 MITIC 150 PR35Y65 DKC4778 DKC4778 MITIC 145 CISKO PR35Y65 140 TEXXUD DK315 135 TEXXUD DK315 130 125 Variété Demi Précoce C1 120 Variété Demi Précoce C2 Variété Demi Tardive 115 Variété Demi Tardive 110 Variété Tardive Variété Très Tardive 105 100 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 Densités de culture en milliers de plantes/ha Comparaison de rendements à deux densités de variétés de référence de plusieurs groupes de précocité, ARVALIS

20. Floraison 50 % de femelle teneur en eau du grain Arrêt d'irrigation précoce ou culture en sec L’esquive des déficits hydriques d’août par le choix de variétés plus précoces Effet de la date d’arrêt d’irrigation sur le rendement de variétés de maïs de trois groupes de précocité Synthèse de 4 essais annuels en Poitou-Charentes 2005 + 2006 - Limite de la stratégie : intérêt variable selon scénario déficit Essais ARVALIS, Bouthier et al.

21. Surfaces irrigables et irriguées en ha en France 3 000 000 surfaces en ha Surface maïs irrigué en ha 2 500 000 SAU irriguée en ha SAU irrigable en ha 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 0 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 • L’irrigation • pas d’augmentation des surfaces irriguées depuis 10 ans • augmentation des restrictions • apports inférieurs à besoins (enquêtes TERUTI du SCEES 2001-2003) Maxi maïs = 1998-2000 Source SCEES

22. Synthèse des effets et leviers (+ effet positif, - négatif) + Lorgeou et Renoux. 2009

23. Évolutions climatiques : déjà une réalité Avancement des stades, Expansion géographique des ravageurs, Tendance baisse / stagnation des rendements potentiels dans le Sud, tendance à augmentation de potentiel dans régions plus septentrionales, Pas de réduction significative de la pente du rendement national jusqu’à maintenant, toutefois des départements à progression plus lente dans le Sud, une série d’années récentes sèches, des effets de restrictions d’irrigation, des limites de protection de la culture, Des adaptations déjà mises en œuvre, progrès génétique, constant, élevé, transféré rapidement, qui a compensé d’autres effets, réactivité des maïsiculteurs : choix de variétés et de leur tardiveté, (et aussi des plus précoces), semis plus précoces, optimisation des pratiques, recentrage de surfaces. Conclusion

24. Progrès génétique Tolérance aux déficits hydriques (rendements corrects sous contraintes) et excès thermiques (froid et chaleur) Tolérance aux maladies et ravageurs Meilleure valorisation de l’azote Limitation des effets des déficits hydriques Mieux valoriser l’eau d’irrigation, Tactiques conservatrices esquive et/ou évitement en renonçant à rendement potentiel les bonnes années Augmenter et préserver la ressource : réserves hivernales, travail du sol Itinéraires techniques Dates de semis plus précoces, Variétés à tardiveté et densités appropriées, Amélioration des moyens de protection Gérer les antagonismes Les voies de progrès