Cycle, physiologie et reproduction du maïs

Généralités sur le maïs (Zea mays L.)

Cycle, physiologie et reproduction du mais

Le maïs, Zea mays L., est originaire de l’Amérique centrale. C’est une plante herbacée annuelle qui appartient à la classe des monocotylédones, la sous-classe des commelinidae, l’ordre des cypérales, la famille des poacées (ou graminées) et la sous-famille des panicoïdées (Gay, 1984; Rouanet, 1984), Le cycle du maïs commence après le semis c’est-à-dire à partir de la germination et se tennme par te remplissage et la maturation des grains. Ces étapes sont:
♦ La germination;
♦ La levée;
♦ La formation de la tige, des feuilles et des racines;
♦ La formation des organes reproducteurs ;
♦ La floraison et fécondation;
♦ Remplissage ct maturation des grains.

Le maïs est une plante monoïque: les fleurs mâles et femelles sont portées par le même pied, mais sont placées à des endroits différents. L’inflorescence femelle (l’épi) se développe latéralement à partir d’un bourgeon axillaire, inséré à l’aisselle d’une feuille située au milieu de la plante. L’épi possède 12 à 20 rangées d’ovules surmontées de longs styles, les soies. Il est protégé par 10 à 20 feuilles modifiées, les spathes. L’inflorescence mâle (la panicule) est constituée d’épillets comportant chacun deux fleurs. Elle est ramifiée et située à l’extrémité de la tige. A chacune des phases de développement de la plante, correspond la formation d’un ou plusieurs organes essentiels.

La phase végétative correspond à la formation de l’ensemble de la tige et des feuilles, et se termine quand les limbes de 5 à 10 feuilles sont visibles. La durée de cette phase dépend de la précocité de la plante et des conditions climatiques.

La phase de reproduction correspond à la formation et au développement des organes reproducteurs. L’épi commence à se développer un mois avant la floraison (stade 7-8 feuilles). Le nombre de rangs de grains portés par l’épi est déjà déterminé à cette date. La panicule se développe dès la fin de la phase végétative. La formation du pollen débute 2 à 3 semaines avant la floraison.

Le mode de reproduction
Généralement, les anthères du maïs sont mûres de 2 à 4 jours avant que les styles (soies) ne deviennent réceptifs: le maïs est dit protandre. Du fait de la monoécie et du décalage dans le temps de la maturité mâle et femelle, la fécondation croisée est favorisée. Le ma’is est donc naturellement une espèce allogame. Il est autofertile mais avec une forte dépression de consanguinité. Le maïs maintenu en populations isolées (sans contrôle de la pollinisation) est formé d’individus hétérozygotes mais proches les uns des autres pour un certain nombre de caractères (GNIS, 2007).

Importance de la culture du maïs au Burkina Faso

Au Burkina Faso, le maïs est la céréale la plus cultivée après le sorgho et le mil (DGPER, 2010). Il est cultivé dans les zones soudaniennes et soudano-sahéliennes où les conditions pluviométriques sont plus favorables (Sarr et al., 20 II). La zone de culture du maïs représente trois quarts de la superficie totale du pays. Depuis les années 2000, les superficies emblavées en maïs sont en constante augmentation. Ces superficies, évaluées à 608 368 hectares en 2008 représentaient 14,5% des superficies emblavées en céréales (Sarr et al., 20 Il). Les recherches de ces auteurs ont rapporté que le ma’is est essentiellement destiné à [‘autoconsommation et procure des revenus monétaires variables selon les exploitations. Les résidus de maïs constituent également une source importante d’aliments pour les animaux. Par conséquent, d’une culture à vocation alimentaire, le maïs est devenu progressivement une culture de rente avec une plus grande réceptivité aux améliorations techniques (Wey, 1998). Cependant, la culture du maïs est une activité agricole sensible aux aléas du climat et des conditions météorologiques ainsi qu’aux contraintes pédologiques et phytopathologiques.

Contraintes liées à la culture du maïs

Effet de la variabilité climatique

La culture est sensible aux aléas climatiques liés à la variabilité et aux extrêmes pluviométriques. En effet, la variabilité des pluies est souvent conjuguée à des événements climatiques extrêmes (inondations, sécheresses et températures chaudes) qui ont des conséquences désastreuses sur la production agricole et les revenus des populations. En 2007, une des années de pires inondations en Afrique de l’Ouest depuis plus de 30 ans, 17689 ha de cultures ont été inondées au Burkina Faso. Ceci a occasionné des pertes de production agrico le de 13 500 tonnes (Sarr et Lona, 2009). II est bien connu qu’un stress causé par les températures élevées, résultera en un taux de développement rapide et par conséquent une période de croissance linéaire courte. Chez le maïs, le remplissage des grains se ralentit. La sénescence se produit alors rapidement entraînant non seulement une production globale de biomasse faible, mais aussi un rendement en grain faible dû à des grains peu lourds (Dzotsi, 2002). La production de biomasse est très sensible aux variations de rayonnement intercepté et la vitesse de développement du mars est étroitement déterminée par les conditions de températures (Wey, 1998). Le maïs est une culture qui présente une grande sensibilité à la fois au déficit hydrique et à l’excès d’eau (Sarr et al., 2011). Les périodes critiques de déficit hydrique pour le maïs sont la floraison et la formation de grains (Deumier et al., 1990). Les études de ces auteurs ont rapporté l’effet du stress hydrique sur les différentes phases du cycle du maïs .

Baisse de fertilité du sol

La baisse de la fertilité du sol est due à une diminution de la matière organique du sol entraînant une perte en éléments nutritifs. Il est évident que cette baisse de fertilité entraîne une baisse des rendements. En Afrique Subsaharienne, les systèmes de production agrico le manque de durabilité du fait de la pression démographique (Dzotsi, 2002). De nombreuses études ont montré que les déficiences les plus connues en éléments nutritifs dans les sols tropicaux sont le phosphore et l’azote (Bationo et al., 1991; Jansen, 1992). L’azote (N) occupe une place de choix dans la fertilisation des céréales. Il est la clé déterminante de la qualité de la matière organique, pivot de la fertilité du sol (Sedogo et al., 1994; Nacro, 1997). En effet, un stress en N durant la phase végétative allonge la durée de cette phase. L’effet contraire est observé lorsque le stress se manifeste après la floraison femelte (période de remplissage des grains). Il faut mentionner que la faiblesse du taux de matière organique de certains types de sols ne permet pas de rentabiliser l’apport d’engrais minéraux.

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
CHAPITRE 1: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
1. Généralités sur le maïs (Zea mays L.)
1.1. Cycle, physiologie et reproduction du maïs
1.2. Importance de la culture du maïs au Burkina Faso
1.3. Contraintes liées à la culture du maïs
II. Gestion Intégrée de la fertilité du sol
Définition de la fertilité du sol
La fertilisation du maïs
Contraintes à la gestion de la fertilité des sols
Pratiques de gestion intégrée de la fertilité des sols
Approche de modélisation: le modèle DSSAT
Les systèmes d’aide à la décision en agriculture
La modélisation et l’importance des modèles agricoles dans l’agriculture
Présentation du modèle DSSAT
CHAPITRE 2: MATERIELS ET METHODES
1. Cadre de l’étude
1.1. Situation géographique
1.2. Climat
1.3. Géologie et Géomorphologie
1.4. Sols
1.5. Hydrographie
1.6. Végétation
1.7. Population
1.8. Principales activités
Il. Matériels
2.1. Matériel végétal
2.2. Fertilisants
2.3. Sol
III. Méthodes
3.1. Dispositif expérimental
3.2. Conduite de l’expérimentation
3.3. Paramètres mesurés
3.3.2. Paramètres de fertilité des sols
3.3.2.1. Méthodes d’échantillonnage du sol et des substrats utilisés dans la fertilisation
3.3.2.2. Analyses chimiques
3.4. Analyses statistiques
3.5. Méthodologie d’application du modèle DSSAT
CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSIONS
1. Effets des facteurs étudiés sur les rendements du maïs
1.1. RésuItats
1.2. Discussion
II. Effet combiné des facteurs étudiés sur les rendements du maïs
2.1. Résultats
2.2. Discussion
III. Evaluation de la performance du modèle D55AT sur la simulation de la croissance et du développement du maïs
3.1. Résultats
3.2. Application du modèle DSSAT à l’évaluation pluriannuelle du rendement grain de maïs
3.3. Discussion
3.4. Discussion générale
CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

Télécharger le rapport complet