guide de production céréales d'automne by CRAAQ

Guide de production

CÉRÉALES D’AUTOMNE

Éditrice scientifique Anne Vanasse, agronome, Ph.D., Université Laval

Ce projet a été réalisé grâce à une aide financière du Programme Innov’Action agroalimentaire, issu de l’accord Cultivons l’avenir 2 conclu entre le ministère de l’Agriculture, des Pêcheries et de l’Alimentation du Québec, et Agriculture et Agroalimentaire Canada.

Table des matières AVANT-PROPOS....................................................................................................................................... xiii

Chapitre 1 - Avantages agronomiques, environnementaux et économiques Avantages agronomiques................................................................................................................. 2 Rendement ...................................................................................................................................... 2 Mauvaises herbes........................................................................................................................... 3 Maladies et insectes ..................................................................................................................... 3 Récolte................................................................................................................................................ 4 Arrière-effet ..................................................................................................................................... 4 Avantages environnementaux........................................................................................................ 4 Avantages économiques.................................................................................................................... 5 Simulations pour la zone 1 (plaine de Montréal)................................................................ 6 Simulations pour la zone 3 (région périphérique)............................................................. 11 En résumé.................................................................................................................................................. 13 Références citées dans le texte....................................................................................................... 14

Chapitre 2 - Caractéristiques et usages potentiels des céréales d’automne Blé d’automne......................................................................................................................................... 18 Blé panifiable................................................................................................................................... 18 Blé à pâtisserie................................................................................................................................. 20 Blé fourrager.................................................................................................................................... 20 Marchés de spécialités................................................................................................................. 20 Seigle d’automne................................................................................................................................... 21 Alimentation animale................................................................................................................... 22 Alimentation humaine................................................................................................................. 22 Culture de couverture et paillis................................................................................................. 22 Triticale....................................................................................................................................................... 22 Épeautre..................................................................................................................................................... 24 En résumé.................................................................................................................................................. 25 Références citées dans le texte....................................................................................................... 26 Références complémentaires.......................................................................................................... 27

Chapitre 3 - Survie à l’hiver Facteurs climatiques et physiologiques qui influencent la survie à l’hiver.............. 30 Vernalisation et acclimatation au froid................................................................................... 30 Maintien de la tolérance au froid et perte d’endurcissement ....................................... 32 Variations de température, pluies hivernales et conditions anaérobies.................... 33 Épaisseur de la couverture de neige....................................................................................... 33 Moisissures nivéales...................................................................................................................... 34 Gel printanier et dessèchement des plants.......................................................................... 35 Évaluation de la survie à l’hiver et gestion des zones détruites par l’hiver.............. 37 Test de viabilité............................................................................................................................... 37 Évaluation finale de la survie à l’hiver..................................................................................... 37 Utilisation de l'imagerie pour évaluer la survie à l’hiver ................................................. 40 En résumé.................................................................................................................................................. 42 Références citées dans le texte....................................................................................................... 43 Références complémentaires.......................................................................................................... 44

Chapitre 4 - Pratiques culturales Précédent cultural................................................................................................................................. 48 Choix de l’espèce et du cultivar...................................................................................................... 51 Choix de l’espèce en fonction de la survie à l’hiver .......................................................... 51 Choix des cultivars......................................................................................................................... 51 Qualité de la semence.................................................................................................................. 53 Choix du champ, préparation du sol et méthodes de semis............................................. 54 Choix du champ et du type de sol........................................................................................... 54 Préparation du sol et méthodes de semis............................................................................. 55 Méthodes permettant d’améliorer la couverture de neige au sol..................... 56 Méthodes de semis............................................................................................................. 57 Ensemencement..................................................................................................................................... 60 Date de semis ................................................................................................................................. 60 Profondeur de semis..................................................................................................................... 61 Densité de semis .......................................................................................................................... 61 Espacement entre les rangs et ajustement de la dose de semis................................... 64 Fertilisation.............................................................................................................................................. 66 Azote................................................................................................................................................... 66 Fractionnement et sources d’azote............................................................................... 67 Phosphore......................................................................................................................................... 69 Potassium.......................................................................................................................................... 69 Soufre................................................................................................................................................. 70

Éléments mineurs.......................................................................................................................... 71 Bore........................................................................................................................................... 72 Cuivre........................................................................................................................................ 72 Manganèse............................................................................................................................. 72 Phytoprotection..................................................................................................................................... 72 Mauvaises herbes ......................................................................................................................... 72 Maladies............................................................................................................................................ 73 Ergot......................................................................................................................................... 73 Fusariose de l’épi.................................................................................................................. 74 Rouille jaune.......................................................................................................................... 76 Moisissures nivéales............................................................................................................ 78 Insectes.............................................................................................................................................. 81 Cécidomyie orangée du blé............................................................................................. 81 Criocère des céréales.......................................................................................................... 83 Mouche de Hesse................................................................................................................ 84 Récolte et conservation...................................................................................................................... 85 En résumé.................................................................................................................................................. 87 Références citées dans le texte....................................................................................................... 89 Annexe 1. Carte des zones agroclimatiques de production de céréales au Québec.................................................................................................. 94 Annexe 2. Stades de développement des céréales selon l'échelle de Zadoks........................................................................................................ 95

AVANT-PROPOS La production de céréales d’automne au Québec combine de nombreux avantages agronomiques, environnementaux et économiques qui mènent à une rentabilité et à une durabilité accrues des systèmes de production en grandes cultures. En 2016, le blé d’automne représentait 11 % de la production totale de blé au Canada, avec une concentration de 60 % (394 600 ha) des superficies cultivées en Ontario, soit 92 % des superficies de blé de cette province. Cette production dépasse largement celle du Québec qui consacrait seulement 13 000 ha au blé d’automne en 2016, soit 15 % de la production totale du blé de la province (Statistique Canada, 2017). La culture des céréales d’automne n’est pas sans difficulté. La survie à l’hiver, par exemple, peut poser problème en raison de la rigueur et des aléas du climat qui impose plusieurs défis à cette culture. Certains aspects de la production et des besoins du marché doivent aussi être bien compris. Réalisé à l’initiative du Comité grandes cultures du CRAAQ, ce guide présente les facteurs clés de réussite de la culture des céréales d’automne afin d’accompagner les producteurs dans l’adoption de pratiques culturales optimales pour ces espèces céréalières. Il met d’abord en évidence les avantages agronomiques, environnementaux et surtout économiques de cette production, et explique les principales caractéristiques des différentes espèces ainsi que leur potentiel sur les marchés. Un autre chapitre est consacré à l’étude des facteurs climatiques et physiologiques qui influencent la survie à l’hiver des céréales d’automne. Ce chapitre aidera les agronomes, les producteurs et les autres intervenants à mieux comprendre les mécanismes sous-jacents à la survie à l’hiver et à favoriser des pratiques culturales qui améliorent la réussite de la culture des céréales d’automne. Dans ce contexte, toutes les pratiques culturales (rotation, choix des espèces, préparation du sol, ensemencement, fertilisation, phytoprotection et récolte/conservation) sont abordées dans un souci d’intégration des pratiques selon les différents contextes pédoclimatiques de la province. Avec cette mise à jour des connaissances sur les céréales d’automne et des pratiques optimales permettant d’améliorer leur survie à l’hiver et leur productivité, nous espérons que l’intégration des céréales d’automne dans les systèmes de production en grandes cultures s’intensifiera dans les prochaines années. En terminant, nous tenons à remercier tous les auteurs, collaborateurs et réviseurs qui, par leur contribution active, constructive et bénévole, ont permis de mener à bien ce projet. Anne Vanasse, agronome, Ph.D. au nom du Comité grandes cultures du CRAAQ

xiii

Chapitre 1 Avantages agronomiques, environnementaux et économiques

Photo : Carl Bérubé

Les céréales d’automne possèdent plusieurs caractéristiques qui les distinguent des céréales de printemps. Du fait qu’elles couvrent le sol à l’automne et en hiver et que leur croissance redémarre tôt au printemps, elles peuvent procurer des avantages non négligeables. Les bénéfices potentiels des céréales d’automne se rapportent notamment à leur productivité, à l’amélioration de la qualité du sol et de l’eau et à l’impact qu’elles peuvent avoir sur les autres cultures lorsqu’elles sont intégrées dans une rotation.

Céréales d’automne

Avantages agronomiques Rendement

Le rendement plus élevé des céréales d’automne s’explique par plusieurs facteurs. Par son développement avancé et son système racinaire déjà bien implanté au printemps, la céréale d’automne profite d’une meilleure disponibilité de l’eau du sol tout au long de la saison, des températures fraîches pour le développement des talles et des épis, ainsi que des températures modérées plus favorables à la pollinisation et au remplissage des grains. En d’autres mots, le fait d’amorcer sa croissance dès le début du printemps lui confère une plus longue période de croissance dans des conditions optimales. Comparativement au blé de printemps, le blé d’automne forme plus d’épis par unité de surface. Le blé d’automne produit aussi un plus grand nombre de grains par mètre carré et un calibre des grains (poids de 1000 grains) supérieur (Entz et Fowler, 1991). La production de paille est généralement supérieure à celle des céréales de printemps, particulièrement avec le seigle d’automne.

Photo : Francis Allard

Un des principaux avantages des céréales d’automne est leur productivité supérieure à celle des céréales de printemps lorsque la survie à l’hiver est adéquate (voir les chapitres 3 et 4). Au Québec, le potentiel de rendement des cultivars de blé d’automne panifiable et de provende est d’au moins 25 % plus élevé que celui des blés de printemps (RGCQ, 2013). Une étude québécoise réalisée auprès de 16 entreprises agricoles, 8 cultivant le blé d’automne et 8 autres le blé de printemps, rapporte aussi des rendements moyens plus élevés de 22 % en faveur du blé d’automne, soit 4,48 t/ha pour le blé d’automne et 3,68 t/ha pour le blé de printemps (Belzile et al., 2014). Les essais plus récents des Réseaux Grandes cultures du Québec (céréales) montrent que le gain de rendement peut atteindre 40 % (RGCQ, 2017). Ces données sont indicatives des progrès réalisés en ce qui concerne les nouveaux cultivars et lignées des blés d’automne actuellement à l’essai au Québec et qui seront éventuellement commercialisés.

Figure 1.1 Comparativement au blé de printemps, le blé d’automne forme plus d’épis par unité de surface

Chapitre 1

Avantages agronomiques, environnementaux et économiques

Pour ce qui est de la lutte contre les mauvaises herbes, les céréales d’automne sont avantagées par rapport aux autres cultures de printemps. Le fait d’occuper l’espace aérien et racinaire disponible tôt à l’automne ainsi que la reprise rapide de la céréale au printemps laissent peu de chances à la compétition des adven tices. Certaines études ont montré que le semis de blé d’automne, introduit immédiatement après la récolte d’une culture d’été, permet la suppression du dével oppement végétatif des mauvaises herbes à l’au tomne de même qu’au printemps suivant (Moyer et al., 2000; Beres et al., 2010), ce qui donne l’occasion de réduire l’utilisation des herbicides. Dans un contexte de développement de mauvaises herbes résistantes aux herbicides, la céréale d’automne permet de ré duire la pression de sélection vers la résistance, soit par le non-emploi des herbicides, soit par la rotation des groupes d’herbicides utilisés communément dans le maïs et le soya (notamment le glyphosate).

Les céréales d’automne sont généralement moins at teintes par la fusariose de l’épi que les céréales de printemps (Veitch et al., 2008). Dans le cycle de cette maladie, les céréales sont infectées au stade de la flo raison en présence de conditions chaudes et humides. En général, la floraison plus hâtive du blé d’automne évite le stade critique où l’inoculum et les conditions climatiques sont à leur optimum pour favoriser l’infec tion (AAC, 2004). Un taux d’infection plus faible a été observé chez les céréales d’automne au cours des 20 dernières années malgré quelques épisodes d’infec tion assez sévères ces récentes années dans certaines régions. De plus, il semble que le blé d’automne soit moins exposé aux infestations par la cécidomyie oran gée du blé (Larsen et al., 2018).

Figure 1.2 Le blé d’automne compétitionne efficacement avec les mauvaises herbes

Photo : Denis Ruel

Maladies et insectes

Photo : Élisabeth Vachon

Mauvaises herbes

Figure 1.3 Champ de blé d’automne en novembre

Céréales d’automne

Récolte Les céréales d’automne sont récoltées tôt par comparaison avec les céréales de printemps (environ 2 à 3 semaines plus tôt). Cette fenêtre post-récolte facilite grandement l’établissement de cultures de couverture en fin de saison (exemples : pois fourrager, moutarde ou radis) qui auront ainsi plus de temps pour développer une biomasse aérienne et racinaire plus importante. L’établissement de cultures de couverture (exemple : trèfle) peut aussi se faire à la volée au printemps lors de la reprise de la céréale d’automne. Enfin, la récolte plus hâtive des céréales d’automne permet d’allonger la fenêtre disponible pour les travaux d’épandage de chaux et/ou d’engrais organiques dans des conditions souvent plus portantes, ce qui permet de réduire les risques de compaction.

Les avantages agronomiques des céréales d’automne ne se résument pas qu’à la seule augmentation de rendement. Même à rendement égal entre un blé d’automne et un blé de printemps, le producteur est gagnant avec la céréale d’automne en raison des autres bénéfices tels que la santé du sol, les arrières-effets positifs sur les cultures subséquentes et la répartition des travaux.

Arrière-effet Une étude réalisée en Ontario (Gaudin et al., 2015) a comparé différentes rotations (maïs-maïs, maïs-soya, maïs-soya-blé d’automne, avec ou sans trèfle intercalaire) dans le but de comprendre l’effet bénéfique de la diversité des cultures. L’ajout du blé d’automne dans une rotation maïs-soya a augmenté le rendement du maïs de 19 % dans un système de travail de sol conventionnel et de 17 % avec un travail de sol en bandes (moyennes de 4 ans). Avec une augmentation de rendement de 12 %, le soya a également bénéficié

de l’ajout du blé d’automne. Les parcelles ont été établies en 1995, ce qui témoigne de l’effet positif de la rotation des cultures mise en place depuis presque 20 ans. On ne doit pas s’attendre à de tels résultats dès l’introduction du blé d’automne dans la rotation, mais ces données représentent des valeurs indicatives des bénéfices potentiels à long terme. Enfin, cette étude révèle que l’ajout du blé d’automne dans la rotation maïs-soya augmente l’efficacité de l’utilisation de l’azote, ce qui permet de réduire la quantité d’azote utilisée dans le maïs.

Avantages environnementaux L’établissement d’une céréale d’automne protège le sol contre l’érosion éolienne et hydrique, particulièrement lorsqu’elle est semée tôt (Meyer et al., 1999). Sa présence permet une meilleure infiltration de l’eau, réduisant ainsi le ruissellement d’éléments nutritifs vers les cours d’eau, et favorise l’absorption des nitrates résiduels en fin de saison (Tonitto et al., 2006; Quemada et al., 2013). Des études ont montré que le seigle d’automne (Figure 1.4) et le blé d’automne permettent de réduire le lessivage de l’azote dans l’environnement (Kaspar et al., 2007; Thorup-Kristensen et al., 2009). Par ailleurs, on ne soulignera jamais assez l’importance du système racinaire des plantes. Le blé d’automne développe un système racinaire plus important et plus étendu que le blé de printemps, la profondeur d’enracinement pouvant être deux fois plus grande (Thorup-Kristensen et al., 2009). Grâce à leur système racinaire plus développé, les céréales d’automne améliorent la santé globale du sol par une meilleure agrégation des particules de sol et une augmentation du carbone organique du sol à long terme (Atkinson et al., 2009; Triberti et al., 2016; Alberta Agriculture and Forestry, 2016).

Chapitre 1

Avantages agronomiques, environnementaux et économiques

Figure 1.4 Effet du seigle d’automne sur les pertes annuelles de nitrates dans les eaux de drainage (2002-2005) Adapté de Kaspar et al., 2007

Les céréales d’automne entretiennent ou améliorent les propriétés biologiques et physiques du sol par le fait qu’elles allongent considérablement la période pendant laquelle le sol se trouve colonisé par des racines vivantes.

Avantages économiques Les avantages économiques des céréales d’automne sont liés non seulement aux rendements plus élevés (par comparaison avec les céréales de printemps), mais aussi à la réduction des intrants (azote et herbicides) par rapport à des cultures plus exigeantes telles que le maïs. Afin d’évaluer la rentabilité d’une céréale d’automne à l’intérieur d’un système de rotation, il faut aussi considérer les effets de la céréale sur l’ensemble des cultures de la rotation, soit les augmentations de rendement des cultures subséquentes qui découlent

de la production de la céréale. Dans le cas d’une céréale d’automne avec culture de couverture composée de légumineuses (exemple : trèfle implanté en intercalaire ou pois fourrager implanté en postrécolte), on peut aussi compter sur l’arrière-effet de la culture de couverture. Cet arrière-effet peut se traduire de différentes façons pour les cultures subséquentes : apport d’azote, stimulation de l’activité biologique, amélioration de la structure du sol. Ces avantages peuvent se traduire par un revenu supplémentaire à l’hectare, tel que l’illustrent des simulations effectuées avec l’outil Rotation$+ (https://rotation.craaq.qc.ca). Les résultats de ces simulations sont présentés ci-après. Ils sont présentés à titre indicatif seulement, car ils reposent sur des scénarios établis aux fins de l’exercice. L’outil peut toutefois être utilisé afin de réaliser des simulations personnalisées pour une entreprise donnée et aider à la prise de décision.