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Adaptation du tournesol à de nouveaux bassins : agir sur la variété et les dates de semis

01 avril 2021
Le tournesol est une des cultures d’été qui s’acclimate le mieux au changement climatique et qui, de plus, a comme avantage d’être peu consommatrice d’intrants. Présent principalement dans ses bassins qualifiés d’historiques, le sud-ouest et le centre-ouest de la France, le tournesol peut très bien se cultiver sur un territoire beaucoup plus vaste, moyennant quelques adaptations.

Une étude sur l’accompagnement du développement du tournesol en zones nord et est a démarré en 2018. Au début de cette étude, on constatait une sole nationale en tournesol érodée et concentrée depuis vingt-cinq ans dans le Sud-Ouest et en Poitou-Charentes. Au cours des trois dernières années, les surfaces ont progressé de 40 % en France, passant de 553 850 ha en 2018 à 774 641 ha en 2020. La progression la plus importante a été observée en zones nord et est (+ 150 %). Cependant le tournesol est toujours peu présent dans ces zones qui ne comptent que pour 13 % de la sole nationale, contre 47 % pour la zone centre-ouest et 40 % pour la zone sud.

La reconquête de la performance sur cette espèce passe par un rééquilibrage des surfaces des bassins où le tournesol revient (trop) fréquemment dans la rotation (un an sur deux) vers des bassins où il est encore peu présent. Or son introduction comme culture d’été permet d’améliorer les performances économiques des autres cultures d’hiver de la rotation, en particulier en facilitant la gestion d’adventices problématiques comme les vulpins (zoom).

La réussite de la culture du tournesol passe par trois conditions : un sol suffisamment réchauffé lors du semis, soit 8°C à 5 cm de profondeur, une variété productive et régulière, et une date de semis permettant de récolter à la maturité optimale (soit 7 à 10 % d’eau dans les grains) - mais avant les périodes souvent fraîches et humides de l’automne, qui rendent ce chantier hasardeux et compromettent la qualité d’implantation de la culture suivante, en particulier de la céréale à paille d’hiver.

Dans ce contexte de reconquête et d’augmentation équilibrée des surfaces, Terres Inovia a mené conjointement un travail de modélisation de la date de récolte idéale et une expérimentation sur trois ans (de 2018 à 2020) en trois lieux ciblés dans les zones nord et est où l’institut effectue le travail d’accompagnement dans le cadre de l’action Téo(1). Cette étude documente de manière précise les potentialités de la culture pour chaque secteur, et mobilise les références physiologiques les plus récentes acquises par Terres Inovia sur le tournesol.

Un modèle climatique pour prédire les dates de récolte selon la région géographique et la précocité

Les besoins thermiques du tournesol, c’est-à-dire la somme des températures journalières supérieures à 4,8°C entre le semis et la maturité, utilisés dans le modèle de prévision des dates de récolte proviennent du modèle de culture SUNFLO(2). La durée entre le semis et la maturité (quand la teneur en eau des grains atteint 14 %) dépend étroitement des besoins en chaleur de la variété étudiée. Pour chaque variété (les plus courantes du marché), les besoins thermiques sont calculés à partir d’expérimentations menées par Terres Inovia. Puis chaque variété est affectée à l’un des cinq groupes de précocités (très précoce, précoce, mi-précoce, mi-tardive, tardive). Cette étude s’est concentrée sur les groupes les plus représentés : précoce et mi-précoce. Pour le groupe précoce, les besoins thermiques sont évalués à 1781 degrés x jours (°C.j). Pour le groupe mi-précoce, les besoins sont de 1841°C.j.

À Mons et Dijon comme à Nancy, mieux vaut semer courant avril une variété précoce pour asseoir le rendement... et surveiller de près les oiseaux.

La durée entre la maturité à 14 % d’eau dans les graines et le stade optimum de récolte du tournesol dépend étroitement des conditions climatiques. En conditions chaudes et sèches (températures maximales élevées et absence de pluie) qui favorisent un dessèchement rapide des grains, cette durée est courte ; a contrario les pluies réhumidifient les graines et allongent ce délai. Pour calculer cette durée de manière précise en fonction des conditions climatiques régionales, un modèle a été construit pour prédire la date de récolte en fonction de la date de maturité et des conditions climatiques après maturité (températures maximales, hauteurs de pluie, nombre de jours de pluie).

Le modèle a été calibré à partir des données d’enquêtes nationales menées en 2009, 2011, 2013, 2017 et 2019 par Terres Inovia sur les pratiques culturales du tournesol (réponses volontaires de producteurs). Chaque agriculteur enquêté a renseigné les dates de semis et de récolte de son tournesol, la variété, la teneur en eau des graines à la récolte et la commune. Pour chaque parcelle enquêtée, les données de la station météo la plus représentative ont été récupérées.

Le jeu de données utilisé pour la calibration du modèle de date de récolte est bien représentatif des conditions du production du tournesol en France, tant des zones de production du tournesol et des types de sol que des groupes de précocité cultivés. Parmi l’ensemble des situations disponibles, seules les parcelles où l’humidité des grains à la récolte était comprise entre 7 et 10 % ont été sélectionnées pour la calibration et l’évaluation du modèle, soit plus de 2800 parcelles en cumul sur les cinq ans.

Une fois le modèle de date de récolte calibré, sa robustesse a été évaluée par la méthode de validation croisée : une des cinq années du jeu de données est retirée, on calcule les paramètres du modèle sur les quatre années restantes, puis on calcule les dates de récolte pour l’année qui a été retirée du jeu de données ; le processus est réitéré pour les cinq années. L’objectif est d’évaluer le modèle sur des données différences de celles qui ont servi à le calibrer. Pour les cartes de date de récolte présentées ci-dessous, la modèle a été calibré sur l’ensemble de parcelles sélectionnées.

L’erreur de prédiction du modèle est d’une semaine(3), ce qui s’explique en partie par le fait que les variétés ont été regroupées en seulement deux groupes de précocité, alors que les précocités variétales sont un continuum et parce que le modèle est très simple.

Quelle est la marge de manœuvre au semis pour récolter en bonnes conditions ?

En combinant les besoins thermiques de chaque groupe de précocité variétale et le modèle climatique SUNFLO, on peut estimer une date de récolte du tournesol pour un groupe variétal, une date de semis et une année donnés en tout point de France (figure 1).

Afin de tenir compte de la variabilité climatique interannuelle (qui fait que la date réelle de récolte ne tombera pas pile le jour de la date estimée) et en vue de pratiques agricoles sécurisées, les dates de récolte fournies par les cartes sont telles que quatre années sur cinq, la récolte réelle aura lieu avant la date sur la carte. Les calculs sont effectués sur la base du climat de la période 2011-2020, afin de tenir compte du réchauffement climatique rapide en cours.

Si la date de récolte estimée est ultérieure au 30 septembre, alors, à l’instar de ce qui est survenu lors des campagnes d’essais 2019 et 2020, la récolte du tournesol risque d’être très compliquée ou impossible en raison de mois d’octobre fréquemment pluvieux.

En semant le tournesol autour du 15 avril, il est possible de récolter une variété précoce avant le 30 septembre quasiment sur tout le territoire, à l’exception de la bordure maritime de la Manche et des points les plus hauts du plateau de Langres et de l’Avesnois ; toutefois, les conditions de réchauffement du sol ne sont pas toujours réunies pour des opérations de semis à cette date, en particulier dans les régions les plus septentrionales. Pour une variété mi-précoce, la limite nord passe par l’Ille-et-Vilaine, l’Eure, l’Oise et la Marne ; à l’Est, il est possible de cultiver du tournesol jusqu’en Moselle et en Alsace. Sur les plateaux bourguignons et les côteaux de Meuse, compte tenu de leur altitude plus élevée, les récoltes se font en octobre, c’est à dire une période potentiellement à risque.

Pour une date de semis au 1er mai, il est possible de récolter les variétés précoces dans des conditions optimales jusqu’au nord des Pays-de-Loire, en Île-de-France, au sud de la Champagne, en Moselle et en Alsace. Pour une variété mi-précoce, les possibilités de la culture du tournesol s’étendent au nord jusqu’en Loire Atlantique, à l’Anjou, au sud de l’Île-de-France, et à l’Aube. À l’est, la zone de culture remonte jusqu’en plaine de Saône, en Franche-Comté et en Alsace.

Optimiser le couple « précocité-date de semis » pour le nord et l’est

Une expérimentation a été mise en place durant trois ans afin d’accompagner le développement du tournesol dans le nord et l’est de la France. Sur les sites de Dijon, Nancy et Mons, les variétés étaient SY Arco et ES Idillic, toutes deux classées « précoces » - bien que ES Idillic soit un peu moins précoce que SY Arco à maturité.

Deux dates de semis ont été testées, une première, dite « normale », se situant courant avril, lorsque le sol était suffisamment réchauffé (8°C à 5 cm de profondeur) ; à cette période, un semis est possible en conditions plus fraîches si un réchauffement est prévu dans les jours suivants. La deuxième date de semis, dite « tardive », se situait environ trois semaines après la première, dès que les conditions de ressuyage du sol étaient réunies. Selon les données collectées en 2019 lors de l’enquête sur les pratiques culturales du tournesol réalisée par Terres Inovia, la date moyenne de semis se situait vers le 10 avril pour les régions Lorraine et Bourgogne-Franche-Comté.

L’analyse des résultats des essais (figure 2) montre qu’en pratique, les dates de semis se sont étalées du 27 mars au 24 avril pour la date « normale », et du 27 avril au 23 mai pour le semis « tardif » selon les sites et les années. Parmi les situations ayant été semées « normalement », six sur neuf ont été récoltées ; deux essais ont été abandonnés en cours de cycle en raison de dégâts d’oiseaux et de peuplement très hétérogène, et un en raison de conditions trop humides à la récolte. Parmi les situations semées « tardivement », cinq sur neuf ont été récoltées ; quatre ont été abandonnées pour les mêmes raisons que précédemment, avec un autre cas de récolte trop humide. Pour l’ensemble des sites et sur les trois ans, il s’est écoulé en moyenne 15 jours entre le semis et la levée. Et, entre le semis et la récolte, il s’est écoulé 135 jours pour le semis « normal » mais seulement 123 jours pour le semis « tardif », soit 30 jours de moins.

Sur le plan de la productivité, l’avantage est à la date de semis la plus précoce. Le rendement du semis « tardif » n’est supérieur à celui du semis « normal » que dans une seule situation, à Dijon en 2020. S’agissant du rendement comparé des variétés, en regroupant les différentes dates de semis, les résultats sont comparables pour les deux variétés : dans la moitié des situations, SY Arco est plus productive qu’ES Idillic, et c’est l’inverse dans l’autre moitié des cas. Cependant, à même date de récolte, ES Idillic montre 1,5 points d’humidité de plus à la récolte que SY Arco, en cohérence avec l’appréciation de leur précocité lors de la mise en place des essais. La variété SY Arco semble donc plus adaptée à l’implantation du tournesol dans la moitié nord.

Ces essais ont enrichi la base de données ayant servi à l’élaboration du modèle de dates de récolte. Ce modèle va servir à la construction d’un outil d’aide à la décision (OAD) pour l’agriculteur, dont la mise en ligne est prévue au second semestre 2021 sur la plateforme web de Terres Inovia(4).

(1) Téo est un plan d'action et de communication pour développer le tournesol porté par Terres Inovia.

(2) Le modèle SUNFLO a été présenté dans l’article « SUNFLO : un modèle au service de l’amélioration des tournesols », n°480 de Perspectives Agricoles, septembre 2020.

(3) Plus d’informations sur la précision obtenue avec ce modèle sur
http://arvalis.info/22

(4) Rendez-vous sur
https://www.terresinovia.fr

Un tournesol ? Mais pourquoi ?Terres Inovia analyse les résultats de l’enquête lancée fin 2020 sur la perception qu’ont les agriculteurs du tournesol. Une meilleure gestion des adventices vient en tête de l’intérêt porté à cette culture.

Le contexte du tournesol est très évolutif. Après un creux des surfaces en 2016, qui suivait une baisse tendancielle de la sole depuis les années 1990, la culture connaît un rebond assez marqué depuis quatre ans. Les raisons sont notamment conjoncturelles : la sécheresse a pénalisé les semis de colza et les excès d’eau à l’automne 2019 ont empêché les semis de céréales à paille d’hiver.

Les 295 agriculteurs répondants situés dans les différents bassins de culture de tournesol de France métropolitaine, issus des abonnés à la plateforme web de conseil de Terres Inovia, ont précisé les principales raisons les conduisant à implanter du tournesol dans leur ferme (figure 3). L’amélioration de la gestion de l’enherbement, des charges opérationnelles réduites et la qualité de précédent du tournesol ressortent comme les principaux atouts de la culture à leurs yeux.



Cette enquête a également mis en lumière l’enjeu majeur de la gestion des dégâts d’oiseaux à l’implantation. Ce phénomène, de plus en plus prégnant sur notre territoire, est ainsi perçu comme une difficulté importante pour réussir la levée*.

Au niveau économique, après une campagne 2020 marquée par une très forte sécheresse sur une large part du territoire national, la perception de la performance de la culture est mitigée. Bien que reconnue pour le niveau de charges opérationnelles assez faible, en majorité de 200 à 300 €/ha, les marges semblent décevoir une partie des agriculteurs répondants. Ces marges sont donc à améliorer, notamment via le rendement, si l’on souhaite améliorer la perception de la culture par les agriculteurs et leur intérêt pour celle-ci.
Le regard porté fin 2020 sur le tournesol par les agriculteurs interrogés est néanmoins globalement positif. Les divers atouts de la culture semblent être un socle solide, pour les raisons structurelles ressortant de l’enquête. Ce socle de facteurs est important dans l’optique d’un développement pérenne (pour des rotations performantes) et équilibré des surfaces à l’échelle nationale.

(*) Plus d’informations dans l’article « Dégâts d’oiseau : la prévention est essentielle », Perspectives Agricoles n°482, novembre 2020, dans un dossier consacré au tournesol.

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