Besoins en eau de la culture du maïs

GENERALITES SUR LE MAÏS

Description

Le maïs (Zea Mays) est une plante tropicale herbacée annuelle de la famille des graminées, largement cultivée comme céréale pour ses grains riches en amidon, mais aussi comme plante fourragère. Le terme désigne aussi le grain de maïs lui même, de la taille d’un petit pois. Il est apprécié dans les zones arides telles que le Sud‐ouest de Madagascar pour sa valeur nutritionnelle qui peut servir d’aliment de substitution au riz. En effet sa valeur calorique est en moyenne de 362kcals pour 100 g de semoule de maïs. Il est aussi très riche en glucides, fibres, vitamine B3 et PP, lesquels jouent un rôle non moins négligeable dans la croissance de l’homme. A l’échelle mondiale, Le maïs est la céréale la plus cultivée, la production actuelle étant d’environ 593 millions de tonnes de grain. Il est non seulement utilisé dans l’alimentation animale et humaine mais aussi dans les industries agro‐alimentaires, y compris pour la production d’alcool comme biocarburants.

Aspect morphologique

Partie végétative

Le maïs est une plante herbacée ayant un port variant de 1,5 à 3m de hauteur et elle ne présente généralement pas de tallage.
➤ Tige : Elle est unique, de diamètre 3 à 4cm en moyenne, porte 12 à 20 feuilles ou de 8 à 38 feuilles selon la variété et la date de semis. Elle possède des nœuds et des entre‐nœuds à l’intérieur desquels se trouve une moelle sucrée.
➤ Racines : Le système racinaire comprend des racines adventives aériennes naissant sur les nœuds à la base de la tige et des racines fasciculées ne dépassant pas 50cm de profondeur (Figure 5).
➤ Feuilles : Elles s’attachent sur la tige au niveau des nœuds et sont formées d’une gaine et d’un limbe plat très large entre lesquelles se distingue une ligule.

Aperçu général de la filière maïs dans la région du Sud­ouest

Variétés

L’espèce Zea mays est composée d’un grand nombre de variétés. Les variétés locales sont caractérisées par leur tolérance aux aléas climatiques et sont mieux adaptées au milieu local, elles sont rustiques en général. Elles donnent une assez bonne performance sans fertilisation par rapport aux autres. Le Sud‐ouest ayant une courte saison de pluie et une saison sèche de 8 à 11 mois (partie I ‐ I.2.3), les variétés à cycle court sont appréciées. Le tableau suivant montre les traits spécifiques de ces variétés.

Place du maïs dans l’Économie de la région 

La région du Sud‐ouest est le deuxième producteur de maïs après la région du Vakinankaratra parmi les 22 régions avec une production représentant plus de 10% de la production nationale. La production de la culture de maïs dans le Sud‐ouest a une double destination, soit pour la consommation locale, soit pour la commercialisation. Selon le Service des Statistiques Agricoles, près du tiers de la production du maïs est écoulé sur le marché, soit 37% de la production globale. Quant à l’autoconsommation, les autres cultures vivrières sont plus réservées à l’alimentation du ménage que le maïs. Seulement 42% de la production de maïs sont autoconsommées, aussi pourrons‐nous affirmer que la culture du maïs est plus penché dans la fabrication industrielle. Il est à signaler dans tous les districts à l’exception d’Ampanihy, une hausse de la production et la superficie cultivée de maïs à partir des années 2003‐2005. Selon le Service des Statistiques Agricoles, ce résultat obtenu par les enquêtes que leurs agents ont menées, est probablement l’aboutissement des interventions récentes dans le Sud. Notons :
➤ L’Appui à la diffusion des techniques agro‐écologiques à Madagascar depuis 2003, financé par l’AFD, le MAEP, CIRAD, avec l’intervention de plusieurs Organismes et Institutions tels que TAFA, FOFIFA, FIFAMANOR, etc.…
➤ Le Passage du projet du développement agricole PAM (Programme Alimentaire Mondial) dans le Sud pour le cas du maïs dans la mission est d’atténuer les effets des catastrophes naturelles (publié dans projets de programmes de pays‐ Madagascar 2005‐ 2009)
➤ Le Projet « Objectif Sud »qui s’est chargé de l’encadrement des paysans en décembre 2004 et des passages occasionnelles du Projet National Maïs depuis l’année 2000.
➤ Le Système d’Information Rurale et de Sécurité Alimentaire (SIRSA) qui a démarré en septembre 2004. Pour le cas de Ampanihy où nous observons une chute du rendement à partir de 2003, Krystyna BEDNARSKA , directrice du PAM à Madagascar a affirmé dans le journal « Le Monde » du 28 mai 2010 que : « La population est directement affectée par les conséquences combinées de l’instabilité politique, du déclin économique, de l’insécurité, des sécheresses récurrentes et de la suspension des projets de développement majeurs ».

Calendrier cultural

Le cycle du maïs est assez court (3 à 4 mois). En moyenne, selon le recensement fait par le MAEP, le paysan sème avant les premières pluies vers le début du mois de décembre, pour récolter vers la fin mars. Cependant, là où les pluies sont moins abondantes et donc plus tardives, les agriculteurs sèment en début janvier pour obtenir également une récolte en fin mars. La culture du maïs dépend fortement de la survenue des précipitations donc nous allons prendre en compte la variabilité spatiale du calendrier cultural (selon les districts) .

Phases phénologiques

Le cycle végétatif du maïs dure de 90 à 180 jours suivant les variétés du maïs et les lieux de culture. Nous pouvons élucider quatre principaux stades durant ce cycle .

Stade initial

Il concerne la première décade (10 jours) à partir du semis.

Semis
Empiriquement, les cultivateurs traditionnels sèment dès les premières pluies, cependant, ils sont obligés de ressemer si la levée se tarde. Il est plus prudent de prendre la date de semis en fonction des conditions de germination.

Germination
Le maïs a besoin d’un sol humide et affiné pour germer. Pour humidifier la terre, il faudrait au moins aux environs de 20mm de hauteur de pluie. Pour une germination normale, la Température environnante ne doit pas être inférieure à 20°C.

Stade végétatif (Stade de croissance)

Les feuilles se développent et la tige principale s’allonge. Cette phase dure aux environs 5 décades, donc s’achève 60 jours après le semis. Le cumul des précipitations pour les deux premières décades doit être au moins 20mm.

Stade reproductif

C’est durant ce stade que le maïs a le plus besoin d’eau, soit un cumul de 100mm.

Floraison
La floraison dure de 1 à 3 décades. L’inflorescence mâle apparaît 70 à 95 jours après le semis et 5 jours après survient l’inflorescence femelle. La Température ne doit pas dépasser les 35°C durant cette phase.

Fécondation
Elle ne dure pas plus d’une décade. Les organes reproducteurs se dessèchent 5 à 10 jours après l’apparition des inflorescences mâles.

Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE I : CONTEXTE DE L’ETUDE
I. GENERALITES SUR LA REGION
I.1 Délimitation géographique
I.1.1 Délimitation Administrative
I.1.2 Délimitation de la zone d’étude
I.2 Climat de la région du Sud‐ouest
I.2.1 Le réseau de stations météorologiques
I.2.1.1 Stations agrométéorologiques
I.2.1.2 Stations synoptiques
I.2.1.3 Stations pluviométriques
I.2.1.4 Stations climatologiques
I.2.2 Température
I.2.3 Pluviométrie
I.2.4 Humidité relative
I.2.5 Vent dominant
I.2.6 Phénomènes et risques
I.3 Relief
I.3.1 Pédologie
I.3.2 Hydrologie
I.3.2.1 Cours d’eau à bassin mixte
I.3.2.2 Cours d’eau dans le sédimentaire
I.3.2.3 Lacs
II. GENERALITES SUR LE MAÏS
II.1 Description
II.2 Aspect morphologique
II.2.1 Partie végétative
II.2.2 Partie reproductive
II.3 Aperçu général de la filière maïs dans la région du Sud‐ouest
II.3.1 Variétés
II.3.2 Place du maïs dans l’Économie de la région
II.3.3 Calendrier cultural
II.4 Phases phénologiques
II.4.1 Stade initial
II.4.1.1 Semis
II.4.1.2 Germination
II.4.2 Stade végétatif
II.4.3 Stade reproductif
II.4.3.1 Floraison
II.4.3.2 Fécondation
II.4.4 Stade de maturation
II.5 Exigences écologiques
II.5.1 Température et Ensoleillement
II.5.2 Régime Hydrique
II.5.3 Sol
CONCLUSION PARTIELLE
PARTIE II : METHODOLOGIE ET APPLICATIONS
I. COLLECTE ET VALIDATION DES DONNEES
I.1 Données météorologiques
I.1.1 Choix des stations représentatives
I.1.2 Pluviométrie
I.1.3 Évapotranspiration Potentielle
I.2 Données de Télédétection
I.2.1 NDVI
I.2.1.1 Description
I.2.1.2 Principe
I.2.1.3 Produits NDVI
I.2.1.4 Prétraitement des produits NDVI
I.2.2 RFE
I.2.2.1 Description
I.2.2.2 Validation de RFE
I.2.3 Image d’altitude
I.3 Données agronomiques
I.3.1 Coefficients culturaux
I.3.2 Capacité de rétention en eau
I.4 Données agricoles
II. MATERIELS
II.1 Logiciel d’organisation de données MS Excel
II.2 Logiciels de SIG
II.2.1 ArcView
II.2.2 Surfer …
II.3 Modèle AgroMetShell AMS
II.3.1 Principe
II.3.1.1 Modèle de bilan hydrique
II.3.1.2 Cartographie
II.3.2 Données d’entrée
II.3.3 Données de sortie
II.3.4 Aperçu
II.4 Logiciel de traitement de données de Télédétection WinDisp
II.4.1 Principe
II.4.2 Données d’entrée
II.4.3 Données de sortie
II.4.4 Aperçu
II.5 Logiciels de statistiques
II.5.1 Eviews
II.5.2 Tanagra
III. METHODE
III.1 Approche globale
III.1.1 Description
III.1.2 Algorithme
III.2 Détendancement des séries de rendement
III.2.1 Filtre de tendance linéaire
III.2.2 Filtre de Hodrick‐Prescott
III.2.3 Ajustement du rendement
III.3 Facteurs météorologiques
III.3.1 Interpolation de SEDI dans AMS
III.3.1.1 Principe
III.3.1.2 Fonctionnement
III.3.2 Analyse de la pluviométrie
III.4 Simulations dans AMS
III.4.1 Base de données de AMS
III.4.2 Date de semis
III.4.3 Paramètres culturaux
III.5 Analyse des images NDVI dans WinDisp
III.6 Régressions linéaires multiples dans Tanagra
III.6.1 Set de calibration
III.6.2 Choix des variables explicatives
III.6.3 Choix des variables pertinentes
III.6.4 Choix du meilleur modèle
III.7 Validation des résultats
CONCLUSION PARTIELLE
PARTIE III : RESULTATS ET DISCUSSIONS
I. DONNEES PLUVIOMETRIQUES INTERPOLEES
I.1 Qualité des données interpolées
I.2 Validation des données pluviométriques estimées
II. APPROCHE EMPIRIQUE : Incidence pluviométrique sur le rendement régional
II.1 Pics de rendement
II.2 Chutes du rendement
III. APPROCHE STATISTIQUE : Modèles spectro‐agrométéorologiques de rendement par district
III.1 Ampanihy
III.2 Tuléar‐rural
III.3 Ankazoabo‐sud
III.4 Beroroha
III.5 Betioky‐sud
III.6 Morombe
III.7 Sakaraha
IV. ESTIMATIONS DU RENDEMENT AU NIVEAU REGIONAL
IV.1 Agrégation basée sur tous les districts
IV.2 Prévision du rendement à la 3ème décade du mois de février
V. APPROCHE DE SIMULATION et MODE DE DIFFUSION
V.1 Exemple de Bulletin Agrométéorologique
V.1.1 Situation générale
V.1.2 Situation pluviométrique
V.1.3 Information satellitaire : les indices de végétation
V.1.4 Besoins en eau de la culture du maïs
V.1.5 Estimations des rendements de maïs par circonscription
V.2 Agrométéorologie en temps réel : Site Web de suivi
CONCLUSION

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