Ressources pédagogiques de la filière semences
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La culture du maïs

PRÉPARATION DU SOL ET CHOIX VARIÉTAL

Avant le semis, la préparation du sol est une étape essentielle pour favoriser la levée et le développement de la plante.

Le maïs possède un système racinaire superficiel, ainsi la préparation du sol doit permettre un bon enracinement de la plante. Une structuration homogène, sans obstacles ni zones creuses, va favoriser le réchauffement du sol, garantir une levée rapide et harmonisée, et permettre un enracinement plus profond de la plante qui sera en mesure de puiser les éléments nécessaires à son développement.

L’agriculteur choisit une variété de maïs adaptée aux conditions pédoclimatiques de ses parcelles, en fonction de plusieurs critères : le rendement, la précocité, la résistance à la verse des tiges, la résistance aux maladies, la vigueur au départ ou encore la valeur alimentaire de la variété.

SEMIS DU MAÏS

Plantules de maïs au stade 4-6 feuilles

Plantules de maïs au stade 4-6 feuilles – © Sébastien Champion

Le maïs est une culture d’été qui peut se semer à partir de la mi-mars et jusqu’à la fin mai dans l’hémisphère nord, selon la précocité de la variété. Le semis doit être réalisé dès que la température du sol est supérieure à 10°C pour permettre une bonne germination des semences.

Le maïs est semé en lignes espacées de 75 cm environ pour le bon ensoleillement des plantes, avec une graine tous les 13 cm sur la rangée pour le développement racinaire. La profondeur de semis optimale se situe entre 4 et 5 cm. Plus près de la surface, la graine serait davantage exposée aux attaques d’oiseaux et risquerait de ne pas germer en cas de conditions climatiques sèches les jours suivant le semis. À l’inverse, si la graine est semée trop profondément, la levée sera plus lente et moins régulière.

Le semis est une étape très importante car la levée doit être rapide et homogène afin de garantir un bon départ pour la culture. La vigueur de la plante à la levée réduit les attaques de ravageurs, et permet au maïs de devancer la pousse des adventices.

SUIVI DE LA CULTURE DU MAÏS

L’IRRIGATION DE LA CULTURE

Irrigation d'un champ de maïs

Irrigation d’un champ de maïs – © GNIS / Studio 77

Le maïs est une plante estivale dont la croissance a lieu lors des périodes les plus chaudes de l’année. C’est en été que l’évapotranspiration est maximale. Pour le maïs, il faut éviter les stress hydriques aux stades de la floraison et du développement des fleurs fécondées. Les racines du maïs sont relativement fines et superficielles et n’ont pas les capacités d’aller puiser de l’eau en profondeur.

Aussi, en France, selon les conditions pédoclimatiques, le maïs grain peut avoir besoin d’être irrigué pour le bon développement de la plante et de la floraison. On estime pour cette culture que 100 mm d’irrigation permettent un gain de 45 quintaux à l’hectare. L’irrigation permet donc d’assurer une régularité de production, tant sur le plan quantitatif que qualitatif. Elle peut s’avérer indispensable pour la production de semences de maïs dont la France est le premier exportateur mondial.
Au niveau mondial, l’irrigation est essentielle à la sécurité alimentaire. Ainsi, en 2008, les surfaces irriguées occupent 18% des surfaces et contribuent pour 35% à la production.

En France, pour le maïs grain, l’irrigation permet de produire 4 millions de tonnes supplémentaires. Avec le réchauffement climatique, l’irrigation devient un besoin majeur. Contrairement à certains pays, la France utilise pour l’irrigation des ressources totalement renouvelables : fleuves, nappes souterraines, retenues collinaires. La création de ressources supplémentaires renouvelables sous la forme de retenues, dont on peut adapter la forme et la taille à chaque sous-bassin, est un enjeu majeur pour l’agriculture française.

Actuellement, le maïs (grain, semences et fourrage) représente moins de 50% des surfaces irriguées en France et l’irrigation se développe pour le blé dur, les betteraves, les pommes de terre et le tournesol.

En France, le maïs cultivé en sec se situe sur des terres profondes, et à pluviométrie correcte, aussi bien dans le Sud-Ouest que dans le Centre.
Le maïs grain valorise très bien l’irrigation, ce qui a permis dans toute la moitié sud et le centre de la France des rendements en grain nettement plus élevés qu’avec les céréales à paille. C’est le cas en particulier dans les régions où la pluviométrie est défaillante :

  • Sur le pourtour méditerranéen, où la pluviométrie est irrégulière, faible annuellement, avec un fort déficit en été ;
  • Dans le Sud-Ouest ;
  • Dans une zone allant du Sud-Ouest de Paris aux Pays de la Loire qui reçoit moins de 700 mm d’eau par an, ainsi que dans la plaine d’Alsace.

Depuis une vingtaine d’années, les surfaces en maïs irrigué ont diminué de 22 %. Par la sélection, les chercheurs renforcent la tolérance aux stress au moment critique de la fécondation. Par ailleurs, l’irrigation est de mieux en mieux maîtrisée, grâce au matériel, à la limitation des pertes et aux outils de pilotage qui permettent d’optimiser les apports en fonction des pluies et des réserves en eau du sol.

Le maïs est également très résistant au stress hydrique en fin de cycle. Grâce à son métabolisme particulier, à l’efficacité de sa photosynthèse et à sa faculté à limiter la transpiration et les pertes d’eau, le maïs est une plante qui utilise efficacement l’eau. Si l’on compare différentes cultures, la production d’un kilo de maïs fourrage demande 238 litres d’eau, d’un kilo de maïs grain 454 litres d’eau, d’un kilo de blé 590 litres, d’un kilo de riz entre 1.600 litres d’eau (riz pluvial) et 5.000 litres d‘eau (riz inondé).


TRAITEMENTS SUR LA CULTURE

Le maïs est une culture qui nécessite peu de traitements, que ce soit pour maîtriser l’enherbement, les dégâts des ravageurs ou la fertilisation des sols.

Apport d'engrais minéral sur maïs au stade 8-10 feuilles

Apport d’engrais minéral sur maïs au stade 8-10 feuilles – © Sébastien Champion

L’essentiel des traitements pratiqués concerne le désherbage, qui conditionne la réussite de la culture pour ne pas laisser les mauvaises herbes étouffer ou retarder le développement du maïs. L’agriculteur dispose de stratégies préventives pour limiter les risques d’enherbement : la diversification de l’assolement des cultures afin d’éviter de semer une culture de printemps avant le maïs, et un semis favorisant le démarrage rapide pour concurrencer les adventices.

Le désherbage du maïs peut être mécanique, chimique, ou une combinaison des deux méthodes. Pour une bonne efficacité, le désherbage chimique doit intervenir lorsque les adventices sont en début de développement, et prendre en compte le stade du maïs pour éviter tout problème de phytotoxicité. Les conditions climatiques sont importantes pour la réussite du désherbage, notamment le vent et l’hygrométrie.

Plusieurs ravageurs du maïs peuvent affecter la plante au cours de son cycle de développement. Une attention particulière est portée sur ces ravageurs pour limiter les dégâts susceptibles de détériorer le rendement et la qualité des cultures.

LUTTE CONTRE LES ENNEMIS DU MAÏS

Les ravageurs du maïs, insectes ou maladies, peuvent affecter le développement de la plante depuis le semis jusqu’à la récolte. Les principaux ravageurs du maïs en France sont présentés ci-dessous, dans une liste non exhaustive.


LA PYRALE

Pyrale sur chaumes de maïs

Pyrale sur chaumes de maïs – © GNIS / Paul Dutronc

La pyrale du maïs (Ostrinia nubilalis) est un papillon dont les larves creusent des galeries dans les tiges, les pédoncules et les épis. Les dégâts peuvent être directs (baisse du rendement, récolte plus difficile en raison de la verse des plantes), mais aussi indirects car l’attaque des plantes favorise l’infestation par des champignons (fusarioses responsables de la présence de mycotoxines).

Les techniques de lutte sont variées et dépendent du degré d’infestation du ravageur dans la parcelle de maïs :

  • Lutte biologique : les trichogrammes sont des insectes dont les femelles pondent dans les œufs de la pyrale, en tuant l’hôte lors du développement de la larve de trichogramme. Ce dernier étant spécifique de la pyrale, il ne détruit pas les auxiliaires de culture présents dans la parcelle.
  • Lutte chimique : les insecticides de synthèse, notamment les pyréthrinoïdes, sont utilisés pour lutter contre les jeunes larves.
  • Techniques culturales : après la récolte, le broyage et l’enfouissement des cannes de maïs peuvent diminuer les populations de larves de pyrales présentes à l’automne.
  • Lutte biotechnologique : l’utilisation de variétés de maïs génétiquement modifiées (maïs Bt) induit la production par la plante d’une protéine toxique pour la pyrale. Les maïs OGM résistants à la pyrale ne sont actuellement pas autorisés en France.

Consulter la fiche technique d’ARVALIS sur la pyrale


LE TAUPIN

Le taupin (Agriotes lineatus) est le ravageur du sol le plus fréquent, c’est un coléoptère dont la larve particulièrement vorace occasionne des dégâts importants dans les cultures de maïs. La larve se développe pendant plusieurs années, avant que les adultes émergent au bout de la 6e année. Elle peut se nourrir de différentes espèces de végétaux, mais manifeste une préférence pour les racines du maïs.

Les dégâts sont essentiellement causés par la larve du taupin : elle consomme notamment les grains du maïs mais aussi les racines et les jeunes plants de maïs. En cas d’attaque précoce, une infestation importante de taupin peut entraîner une disparition des pieds de maïs.

Lorsque le maïs est semé précocement, la période de sensibilité aux attaques de taupins est d’autant plus allongée.

Les larves remontent vers la surface du sol lorsque les conditions sont humides, propices aux attaques sur les plantes. Présent sur tout le territoire, le taupin est plus souvent inféodé aux sols riches en matière organique et dans les assolements intégrant de la prairie.

Il n’existe pas de traitement curatif efficace contre les taupins ; la protection des cultures repose uniquement sur la prévention. Des traitements chimiques préventifs appliqués sur les semences peuvent protéger les graines des attaques des taupins tant que la présence du ravageur reste modérée.

Un engrais “starter” accélère la croissance de la plante en début de cycle et permet de diminuer le risque d’attaque des taupins en cas de faible présence.

Consulter la fiche technique d’ARVALIS sur le taupin


LA CHRYSOMÈLE

La chrysomèle des racines du maïs (Diabrotica virgifera virgifera) est un coléoptère dont les larves présentes dans le sol se nourrissent des racines du maïs. Lors d’une forte infestation, les conséquences peuvent être importantes avec une baisse du rendement causé par un déficit nutritionnel, et un risque accru de verse des plantes du fait de l’affaiblissement de l’ancrage racinaire. Même si les principaux dégâts sont occasionnés par les larves, les insectes adultes peuvent consommer le feuillage ou les soies du maïs. Les différentes méthodes de lutte contre la chrysomèle sont les suivantes :

  • Lutte biologique : plusieurs programmes de recherche travaillent sur l’intégration de ravageurs naturels de la chrysomèle pour contenir les infestations : nématodes, mouches…
  • Lutte chimique : les produits insecticides peuvent être utilisés au semis contre les larves, ou alors en végétation contre les adultes pour réduire l’impact du parasite l’année suivante.
  • Techniques culturales : la chrysomèle est un ravageur spécifique du maïs, donc la rotation est un moyen très efficace pour interrompre le cycle biologique de la chrysomèle.
  • Lutte biotechnologique : le maïs Bt génétiquement modifié est résistant à la chrysomèle du maïs. Le maïs OGM n’est pas autorisé à la culture en France.

Consuler la fiche technique d’ARVALIS sur la chrysomèle


LA NOCTUELLE

La noctuelle du maïs (Sesamia vuetaria), aussi appelée sésamie, est un papillon nocturne dont la chenille et la nymphe provoquent des dégâts sur les pieds et les épis du maïs. Le cycle de développement de la noctuelle comprend 2 à 3 générations par an. Les chenilles peuvent éclore entre fin mai et début septembre, et vont se nourrir des feuilles de la plante, et éventuellement des épis.

La noctuelle est sensible aux températures froides de l’hiver ce qui limite sa progression vers le Nord.

Les attaques fragilisent les pieds de maïs avec un risque de verse et de dessèchement, et dégradent le rendement de la plante. 

  • Techniques culturales : le broyage des résidus de maïs diminue le risque d’attaques l’année suivante.
  • Lutte chimique : application de produits insecticides en végétation.

Consulter la fiche technique d’ARVALIS sur la noctuelle (ou sésamie)

RÉCOLTE DU MAÏS

Les modalités de récolte diffèrent selon la destination du maïs : destiné à l’alimentation humaine, animale ou à l’industrie.

Récolte du maïs grain

Récolte du maïs grain – © GNIS / Philippe Roux

Si le grain de maïs est utilisé pour l’alimentation animale (volaille ou porcins par exemple), alors seuls les épis seront récoltés. Par contre, si le maïs sert de fourrage, la plante entière est récoltée, broyée puis stockée sous forme d’ensilage.

La date de récolte est très dépendante des conditions climatiques et de l’ensoleillement, de la variété, de la localisation géographique, de la disponibilité du matériel (séchoir, ensileuse…). En général, la phase de récolte commence au début du mois d’octobre et s’achève à la fin du mois de novembre. La récolte du maïs grain peut être réalisée à des périodes différentes, selon l’objectif cherché par l’agriculteur.

En effet, une récolte précoce permet de travailler dans les champs dans de bonnes conditions climatiques, mais le séchage des grains de maïs sera plus coûteux. A l’inverse, une récolte plus tardive avec un taux d’humidité correct du grain sera réalisée dans des conditions plus humides avec un risque de tassement du sol. Par ailleurs, une récolte trop tardive augmente les risques de fusariose (champignon à l’origine de la production de mycotoxines), de verse et de casse d’épis. La récolte du maïs grain peut se faire soit en épis, en les débarrassant de leurs spathes, soit en grain qui est la méthode la plus répandue actuellement.

Le maïs fourrage se récolte un peu plus précocement quand la plante est encore verte et les grains pas encore mûrs. L’objectif est d’aboutir à un bon compromis entre digestibilité par les animaux, qualité de conservation du fourrage et taux d’amidon. La principale difficulté pour l’agriculteur consiste à définir la date de récolte optimale, notamment grâce à l’observation du taux d’amidon dans le grain et au suivi du cumul des températures. Si le fourrage est trop sec, le stockage sous forme d’ensilage sera moins tassé, avec un renouvellement de l’air plus important : la présence d’oxygène entraînera une éventuelle dégradation des sucres. Si la récolte est plus humide, des jus peuvent s’écouler ; ils sont synonymes de perte de sucres par lessivage. Une fois la date déterminée, le maïs est récoltée avec une ensileuse qui hache les plantes entières. Le hachage doit être suffisamment fin pour faciliter ensuite le tassement dans le silo, tout en gardant des parties assez longues pour la mastication des animaux.

SÉCHAGE ET CONSERVATION DU MAÏS

Le mode de conservation dépend de l’utilisation du maïs, et donc de la partie de la plante qui sera récoltée et valorisée.

Stockage de maïs grain épi en cribs

Stockage de maïs grain épi en cribs – © GNIS

Pour le maïs grain, les épis peuvent être séchés naturellement en silo-cage (cribs) ou alors avec des séchoirs industriels. Le séchage des grains à l’air chaud permet d’augmenter la durée de conservation. Le maïs grain peut aussi être conservé sous forme humide avant d’être distribué aux animaux.

Deux modes de conservation du maïs humide co-existent : le maïs broyé conservé sous forme ensilé, et le maïs entier inerté. L’inertage est un processus de conservation naturel en absence d’oxygène, sans activités enzymatiques.

Le maïs fourrage hachée lors de la récolte est stocké puis tassé dans des silos, avant d’être recouvert par une bâche imperméable permettant sa fermentation en condition anaérobie pour sa conservation. L’absence d’oxygène dans le silo est nécessaire pour que les fermentations se déroulent correctement. L’ensilage est une matière stabilisée mais fragile.

L’ensilage est une méthode naturelle de conservation des fourrages sur l’exploitation, mettant en œuvre des bactéries qui transforment, en milieu humide et en absence d’oxygène, des glucides solubles en acide lactique. L’abaissement du pH et l’absence d’oxygène empêchent l’activité d’autres microorganismes et la dégradation de l’ensilage.