Ressources pédagogiques de la filière semences
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La production de semences de maïs

La multiplication de semences de maïs a pour objectif de produire des semences de maïs en vue d’être conditionnées et vendues aux agriculteurs utilisateurs de semences. La production de semences de maïs repose sur la technique d’hybridation, c’est-à-dire la fécondation croisée entre deux plantes de la même espèce. Les premières semences de maïs hybrides ont été produites à partir de 1933 aux USA, avant de voir leur emploi se généraliser, notamment en France à partir de 1955.

DISPOSITIF DU SEMIS CHEZ L'AGRICULTEUR-MULTIPLICATEUR

Champ de production de semences de maïs doux

Champ de production de semences de maïs doux – © GNIS / Pierre Liotard

Tout d’abord, les parcelles de production de semences doivent être suffisamment isolées de toute autre culture de maïs de variétés différentes afin d’éviter leur contamination par du pollen indésirable transporté par le vent.

La distance d’isolement requise tient compte du phénomène de compétition entre le pollen émis par la culture de maïs semence, et le pollen d’une culture potentiellement polluante.

Pour favoriser l’isolement de la culture, certains obstacles naturels peuvent faire écran au déplacement de pollen étranger comme des bosquets d’arbres suffisamment hauts, larges et denses. L’agriculteur peut également semer des rangées supplémentaires du géniteur mâle en bordure de parcelle. Ces rangées supplémentaires appelées « mâles d’isolement » font écran au pollen étranger en formant une « barrière pollinique ». Enfin, et surtout, plusieurs zones protégées, isolées de la culture du maïs de consommation, sont définies par arrêtés ministériels pour la production de semences de maïs : les cultures de maïs de consommation sont alors soumises à dérogation.

Une fois l’emplacement de la parcelle définie, l’agriculteur-multiplicateur sème en alternance les rangées de géniteurs mâles et les rangées de géniteurs femelles. La proportion entre les plantes mâles et femelles constitue le dispositif de semis. Les géniteurs mâles ont pour rôle de produire le pollen qui fécondera les fleurs femelles des géniteurs femelles. La maîtrise du semis est primordiale pour la réussite de la culture, et notamment de la fécondation :

  • Avoir du pollen en quantité suffisante et bien réparti. Pour cela, il faut une quantité de pollen suffisante par rapport au nombre de plantes femelles à féconder. En fonction de l’aptitude du géniteur mâle à produire du pollen, sa proportion dans le dispositif de semis sera adaptée : 2 rangs femelles encadrés de 2 rangs mâles ou 4 rangs femelles encadrés de 3 rangs mâles. Ce dernier dispositif est le plus utilisé. Le peuplement de géniteurs mâles doit être régulier. Un peuplement insuffisant peut être cause de mauvaise fécondation, mais aussi de pollution par du pollen étranger.
  • Avoir du pollen au bon moment. Pour cela, l’émission du pollen par le géniteur mâle doit couvrir toute la période de réceptivité des soies du géniteur femelle pour que tous les grains de l’épi puissent être fécondés exclusivement par ce mâle. Si les géniteurs mâle et femelle ont une précocité de floraison différente, ils sont semés à des dates différentes pour qu’il y ait concordance de leurs floraisons. On peut aussi décaler légèrement dans le temps le semis de certaines rangées de mâles, pour étaler la production de pollen et avoir la meilleure probabilité de féconder toutes les fleurs femelles.

ÉPURATION DES PARCELLES & CASTRATION DES PLANTES

Champ de production de semences de maïs : rangs femelles castrées et rangs mâles

Champ de production de semences de maïs : rangs femelles castrées et rangs mâles – © GNIS / Paul Dutronc

En végétation, des épurations sont nécessaires pour obtenir la meilleure pureté possible de l’hybride commercial en arrachant toutes les plantes aberrantes ou différentes du type parental. Pour les géniteurs mâles, cette épuration doit obligatoirement être réalisée avant la floraison. Pour les géniteurs femelles, elle peut être prolongée jusqu’à la récolte, car les plantes sont castrées et ne peuvent donc pas féconder le reste de la production.

La castration, ou écimage, est la phase essentielle du processus de production de semences de maïs hybride, et doit être parfaitement réalisée pour que les semences répondent aux exigences qualitatives.
La castration consiste à supprimer les panicules des plantes sur les rangs femelles, avant l’émission du pollen de ces panicules. Une seule panicule oubliée sur un rang peut fournir jusqu’à 5 millions de grains de pollen qui risquent, par autofécondation, de donner des semences non conformes. Les plantes chétives et les talles doivent être arrachées avant la castration, car ils peuvent être préjudiciables à la conduite de la culture. En effet, les panicules situées à faible hauteur sont dissimulées dans le feuillage, et peuvent être oubliées lors de la castration. A noter qu’aujourd’hui, de plus en plus d’hybrides sont produits en utilisant la castration génétique : les lignées prises comme femelles ne produisent pas de pollen (on dit qu’elles sont « mâle-stériles »).

La castration peut être réalisée manuellement, ou à l’aide de machines à castrer fonctionnant selon deux principes :

  • les couteaux : des lames coupent le sommet de la plante pour éliminer la panicule ;
  • les rouleaux ou pneus : les feuilles apicales de la plante sont arrachées, entraînant avec elles la panicule.

Au cours de la castration, des comptages par sondage des fleurs oubliées permettent de s’assurer d’une bonne castration. En cas de castration insuffisante, la parcelle concernée est refusée pour la production de semences.

Les semences de maïs sont uniquement récoltées sur les plantes femelles, grâce à un matériel spécifique qui ne récolte que les épis. De cette façon, les grains ne sont pas « blessés » ce qui évite d’altérer la qualité germinative de la semence. De plus, la récolte en épi facilite le tri des épis abîmés, parasités, mal fécondés et des épis aberrants. Le parent mâle autofécondé est broyé ou livré à la consommation.

TRIAGE, TRAITEMENT & CONDITIONNEMENT DES SEMENCES

Une fois récoltés, les épis de maïs doivent encore être triés, égrenés et conditionnés.

Avant d’être traitées en usine, les récoltes sont stockées et ventilées afin d’éviter le développement de champignons et l’altération de la faculté germinative.

Puis, chaque récolte est traitée individuellement sur une chaîne complète d’appareils. Tout au long du processus, des précautions sont prises pour éviter de dégrader les grains de maïs et donc la qualité des semences.

  • La table de triage (ou de visite) : Elle permet l’élimination manuelle des épis aberrants, des épis parasités par les champignons ou par la pyrale, des épis immatures et des épis mal fécondés. Ces derniers sont souvent d’une pureté variétale « douteuse » : les soies de ces épis n’ont pas été bien « couvertes » par le pollen du géniteur mâle, ce qui a laissé la place à tout pollen indésirable.
  • Le séchoir : La semence humide se dégrade rapidement. Le séchage à basse température (environ 40° C) permet de ne pas dégrader la faculté germinative et de garantir la conservation des semences.
  • Le trieur-séparateur : Après égrenage, c’est-à-dire séparation des grains de maïs du reste de l’épi, cet appareil élimine les bouts de rafles, les petits grains et les brisures. À ce stade, après de nombreux contrôles de qualité (humidité, faculté germinative…), les récoltes sont mélangées pour constituer des lots.
  • Les cylindres calibreurs : Ils permettent de répartir les graines par calibre et ainsi de constituer des lots homogènes nécessaires pour le semis de précision.
  • La table densimétrique : Elle est indispensable pour éliminer les grains malades et les grains échaudés qui germent mal.
  • Le traitement : la semence est traitée pour la protéger contre les parasites pendant la phase de germination et de développement des jeunes plantules.
  • Le conditionnement en dose : chaque sac de semences de maïs contient un nombre déterminé de grains, 50 000 ou 80 000. Les sacs de semences sont ensuite envoyés aux différents distributeurs pour être vendus aux agriculteurs.

CONTRÔLES & TRAÇABILITÉ

La semence de maïs est un produit vivant, de haute qualité et dont la production requiert un niveau d’exigence élevé. L’agriculteur-multiplicateur et l’établissement semencier appliquent les règles de production décrites dans le « Règlement technique de la production, du contrôle et de la certification des semences de maïs » pour répondre à ces exigences de qualité. Ce document, élaboré par les professionnels de la filière et le Service Officiel de Contrôle et de Certification (SOC), est homologué par le Ministère de l’Agriculture. Il détaille notamment les règles pour la production des semences, comme les distances d’isolement, la pureté génétique des parents, les règles d’épuration et de castration.

LES CONTRÔLES RÉALISÉS DANS LES CULTURES

Les premiers contrôles sont effectués sur les lots de semences de base livrés par l’établissement à l’agriculteur-multiplicateur. On vérifie que ces lots sont bien certifiés, et correspondent à la variété déclarée. Les parcelles produisant les semences de base des lignées parentales sont également contrôlées.

Tout au long du cycle végétal, les cultures sont contrôlées par des techniciens agréés par le SOC. Ceux-ci visitent les parcelles sans préavis de passage, autant de fois que nécessaire, pour vérifier la conformité des cultures par rapport aux prescriptions du règlement technique : vérification des distances d’isolement, de l’état cultural, de la qualité des épurations et des castrations.

Pendant la période critique des floraisons, le technicien visite chaque parcelle au moins toutes les 48 heures. Le technicien porte toutes ses observations sur des fiches de notation remises à cet effet et indique si la production de semences issue de la parcelle est acceptée ou refusée. En cas d’avis défavorable, les grains de maïs sont déclassés et peuvent être utilisés pour l’alimentation animale par exemple.

LES CONTRÔLES RÉALISÉS EN LABORATOIRE

Les contrôles de qualité effectués par les laboratoires débutent avant même la récolte. L’analyse de la teneur en eau sur épis avant la récolte permet de repérer la maturité physiologique des grains de maïs, et de définir la date de récolte.

Analyse de la pureté variétale du maïs par électrophorèse des protéines solubles

Analyse de la pureté variétale du maïs par électrophorèse des protéines solubles – © GNIS

Des échantillons sont prélevés sur les lots constitués puis analysés officiellement pour vérifier la conformité des lots aux normes de certification. Un premier échantillon est tenu à la disposition du SOC pour vérifier la pureté et l’identité variétale du lot, en micro parcelles ou éventuellement par l’électrophorèse sur grains. Cette vérification peut s’effectuer avant la certification en cas de doute, ou le plus souvent après.

D’autres échantillons, confiés au laboratoire chargé des analyses, servent à évaluer la teneur en eau, la pureté spécifique et la faculté germinative des semences. Ces contrôles de qualité sont réalisés sur des échantillons représentatifs de chaque lot de semences.


LA CERTIFICATION DES SEMENCES DE MAÏS

La certification est une garantie de conformité et de qualité pour l’agriculteur qui achète les semences. Les normes des hybrides commerciaux sont précisées dans le « Règlement technique de la production, du contrôle et de la certification des semences de maïs » :

  • Pureté spécifique : minimum 98 % (en % du poids). La pureté spécifique correspond à l’absence de graines étrangères d’autres espèces ;
  • Faculté germinative : minimum 90 % ;
  • Humidité : maximum 14 % (15 % pour les semences traitées).

Les semences qui satisfont à ces normes officielles reçoivent une étiquette de certification bleue apposée sur les emballages. Elle indique le nom de la variété, le numéro de lot, le nombre de grains et la date d’analyse de certification.

En pratique, la politique de qualité menée en France par l’ensemble de la filière va au-delà des normes officielles. Par exemple, la faculté germinative moyenne des semences certifiées de maïs est fréquemment supérieure à 95 %.