Maïs
Dimanche le 13 septembre 2020
Le maïs (Zea mays)
Céréale annuelle de grande taille (1 à 2 m), originaire d'Amérique centrale et introduite en Europe au XVIe siècle
source: HYPPZ Zoologie, INRA
Distribution et importance
Si l'on considère la production mondiale totale, le maïs et le riz occupent la deuxième place après le blé. L'importance du maïs est dûe à plusieurs facteurs:
· Le maïs peut s'adapter à une grande variété de températures, de sols et de niveaux d'humidité; il est également résistant aux maladies et aux insectes.
· Il a un potentiel de rendement élevé.
· Il peut être consommé aussi bien par les hommes que par les animaux.
Types de maïs
Il existe cinq principales espèces de maïs:
· Le maïs à grains dentés: C'est l'espèce la plus cultivée aux U.S.A. L'extrémité de sa graine contient de la fécule molle qui se rétrécit et forme une dent en haut du grain.
· Le maïs à grains vitreux: Très cultivé en Amérique latine, en Asie, en Afrique et en Europe. Ses grains sont durs et lisses avec très peu de fécule molle. Cette espèce résiste davantage à l'attaque des insectes d'entreposage tels que les charançons que le maïs denté ou le maïs farineux.
· Le maïs farineux: Composé essentiellement de fécule molle et largement cultivé dans la région des Andes en Amérique du Sud. Il est plus susceptible à l'attaque des insectes d'entreposage et se casse plus facilement que les espèces plus dures.
· Maïs perlé (éclaté): C'est en fait une forme extrême du maïs vitreux.
· Mais sucré: Son contenu en sucre est au moins deux fois plus élevé que celui du maïs ordinaire. Il est consommé sous forme immature lorsque son rendement en grains n'en est qu'à un tiers de son potentiel. Il est plus susceptible à l'attaque des insectes lors de sa culture, ceux-ci s'attaquant particulièrement aux épis.
Il existe une espèce au potentiel très important appelée maïs hi-lysine (à haute teneur en lysine) dont le contenu en lysine est plus du double. Cette espèce en est presque au stade d'application en masse, maïs il faudra résoudre certains problèmes de culture et d'entreposage avant d'en arriver à ce stade. (Voir la section traitant de l'amélioration du maïs située à la fin de ce chapitre).
Rendements du maïs
Le rendement moyen en grain décortiqué (14% d'humidité) dans diverses conditions de culture est donné au tableau Rendement Moyen en grains décortiqués).
Source: données FAO et USDA, 1977.
Conditions climatiques de la culture du maïs
Précipitations: Le maïs cultivé dans des conditions de non-irrigation (eaux de pluie) requiert un minimum d'environ 500 mm de pluies pour pouvoir atteindre un rendement satisfaisant. Dans des conditions idéales, la plus grosse partie de ces précipitations devraient survenir lors de la saison de croissance même, bien que des sols profonds limoneux ou argileux puissent emmagasiner jusqu'à 250 mm d'eau de pluie tombée au cours de la saison précédente dans la zone des racines de la culture future. Tout facteur suivant aura pour effet d'augmenter les besoins en humidité du maïs (et d'autres cultures):
· De longues périodes de croissance dûes à des températures fraîches.
· Des sols peu profonds et/ou sabloneux avec une faible rétention d'eau.
· Un écoulement excessif des eaux de pluie dû à un manque de contrôle de l'érosion sur un terrain en pente.
· Une faible humidité, particulièrement lorsque ce facteur est associé à la présence du vent.
Le maïs possède une certaine résistance à des périodes de sécheresse courtes maïs la résistivité du sorgho et du millet à la sécheresse est nettement plus forte.
Température: Le taux de croissance optimal du maïs augmente avec des températures d'environ 32-35° C si l'humidité du sol est abondante, maïs il diminue quelque peu avec des températures d'environ 27-30°C lorsque l'humidité du sol est adéquate. Si l'humidité du sol est faible, les températures du taux de croissance optimal descendent à 27° C ou au-dessous. A des températures de 10°C ou moins, le maïs pousse lentement ou pas du tout et est susceptible de souffrir du gel. Cependant, des températures diurnes supérieures à 32° C feront diminuer le rendement si elles surviennent lors de la pollinisation. Les rendements sont également réduits par des températures nocturnes excessivement élevées, celles-ci accélérant le taux de respiration de la plante et la consommation des réserves de croissance.
Conditions du sol: Le maïs pousse bien dans une grande variété de sols si l'écoulement des eaux de pluie est adéquat (pas d'accumulation d'eau). Il a un réseau de racines développé (jusqu'à 185 cm) et réagit bien sur des sols profonds permettant un meilleur entreposage de l'humidité au cours de périodes de sécheresse. Le pH idéal pour le maïs est de l'ordre de 5,5 à 7,5, bien que certains sols tropicaux donnent de bons rendements avec un pH pouvant descendre jusqu'à 5,0 (sol très acide). Les besoins en chaulage et les besoins nutritionnels du maïs sont traités au Chapitre 5.
Réaction à la longueur du jour: La durée de la période de croissance d'un grand nombre de plantes est affectée par la longueur du jour. C'est ce qu'on appelle la réaction photosensible (photopériodique), La plupart des variétés de maïs sont des plantes "de journées courtes", ce qui signifie qu'elles mûrissent plus tôt si elles sont transposées dans une région où les journées sont bien plus courtes que dans la région pour laquelle elles ont été mises au point, Aux tropiques, la variation de longueur de jour est pratiquement inexistante au cours de l'année ou d'une région à une autre. Les variétés de maïs des zones tempérées étant adaptées aux journées plus longues des étés de ces régions, elles fleuriront et atteindront leur maturité trop vite pour pouvoir offrir un bon rendement si elles sont transposées aux tropiques. La graine du maïs sucré provenant de la zone tempérée peut donner une plante atteignant à peine la hauteur du genou aux tropiques et produit des épis très petits, maïs dans un temps record! De la même façon, la nouvelle variété "géante" de maïs dont on parle beaucoup dans certains magazines de jardinage n'est rien d'autre qu'une variété adaptée aux journées très courtes des tropiques. Lorsqu'elle est cultivée en zone tempérée, les journées beaucoup plus longues retardent sa maturité et favorisent une croissance végétative. Certaines variétés de maïs sont cependant neutres par rapport à la longueur du jour et réagissent très peu aux variations de longueur du jour.
Comme il l'a été mentionné précédemment, la teneur relativement faible en protéine et fort en fécule du maïs en fait une source plus importante d'énergie (calories). Beaucoup croient que le maïs jaune a plus de protéine que le maïs blanc, alors que la seule différence nutritionnelle entre ces deux espèces est la présence de vitamine A dans la variété jaune (appelée également carotène).
À la différence de la production dans les pays développés, la production de maïs dans les pays en voie de développement est presque entièrement utilisée pour l'alimentation humaine sous forme de farine épaisse et fine, de tortillas (galettes de maïs ou de pâte épaisse). Dans les régions humides où des problèmes importants de perte rendent difficile l'entreposage du grain, une partie importante du maïs peut être consommée comme du maïs sucré lorsqu'il en est encore à un stade d'immaturité.
Il existe de nombreuses utilisations industrielles et alimentaires du maïs sous forme de quelques 500 produits et sous-produits. Diverses méthodes de moulage et de raffinage peuvent produire de la fécule, du sirop, des aliments pour les animaux, du sucre, de l'huile végétale, de la dextrine, des céréales pour le petit déjeuner, de la farine fine et épaisse et de l'acétone. Le maïs est également utilisé dans la fabrication de boissons alcoolisées partout dans le monde.
Périodes de croissance du maïs
Selon la variété et les températures de croissance, le maïs peut atteindre sa maturité physiologique (stade auquel les grains ont cessé d'accumuler la fécule et la protéine) en 90 à 130 jours environ après l'émergence de la plante lorsque celle-ci est cultivée aux tropiques à des élévations situées entre 0 et 1.000 mètres. A des élévations supérieures, il peut mettre 200 à 300 jours pour atteindre sa maturité. Même à la même altitude et avec des températures identiques, certaines variétés atteindront leur maturité beaucoup plus tôt que d'autres. On les appelle variétés précoces. La principale différence entre une variété précoce (à 90 jours) et une variété tardive (à 130 jours) est la période de temps séparant l'émergence de la plante et la formation des aigrettes (période végétative). Ce stade peut varier de 40 à 70 jours. La période reproductive (de l'apparition des aigrettes à la maturité) pour les deux espèces est relativement similaire et varie de 50 à 58 jours environ. L'exposé suivant donne une description des phases de croissance et des facteurs de gestion qui leur sont associés pour une variété de maïs à 120 jours.
PHASE I: DE LA GERMINATION A LA FORMATION DES AIGRETTES
Les plantes émergent en quatre à cinq jours dans des conditions chaudes et humides maïs elles peuvent mettre jusqu'à deux semaines ou plus si le temps est frais ou très sec. Pratiquement aucune germination ne se fera à des températures de sol au-dessous de 13°C. Des champignons et des insectes s'attaquant à la graine dans le sol sont encore actifs dans des sols frais et ils peuvent causer des dégâts considérables avant même que les jeunes plants commencent à pousser. L'application de fongicides (…) sont généralement bénéfiques dans des conditions de culture fraîches et humides et peut augmenter le rendement de 10 à 20%.
Les graines de maïs sont grandes et contiennent suffisamment de réserves nutritives pour alimenter la croissance au cours de la première semaine suivant l'émergence. Les plantes doivent ensuite compter sur les éléments nutritifs apportés par le sol ou l'application d'engrais jusqu'au stade où il arrive à la hauteur du genou, les trois éléments nutritifs principaux - azote, phosphore et potassium - sont nécessaires en quantités relativement petites, maïs les jeunes plants ont besoin d'une forte concentration de phosphore près des racines pour en stimuler le développement.
Les racines primaires sont entièrement développées environ deux semaines après l'émergence du jeune plant et sont alors remplacées par les racines permanentes (appelées racines nodales) qui commencent à pousser à partir de la couronne (la base de la plante située sous le sol entre la tige et les racines). La profondeur de plantation va déterminer la profondeur à laquelle les racines primaires se forment maïs n'a aucun effet sur la profondeur à laquelle les racines permanentes commenceront à se développer.
Jusqu'au stade où la plante arrive à hauteur du genou, la pointe de croissance (un petit amalgame de cellules à partir duquel les feuilles, l'aigrette et l'épi se forment) est encore au-dessous de la surface du sol, entourée d'une enveloppe de feuilles recroquevillées. Un gel léger ou la grêle peut détruire la partie de la plante située au-dessus du sol, maïs la pointe de croissance (si elle se trouve sous le sol) ne subira généralement pas de dégâts, et la plante s'en remettra presque complètement. Cependant, une inondation à ce stage causera plus de dégâts que plus tard lorsque la pointe de croissance aura été portée hors du sol par la tige.
La pointe de croissance joue un rôle végétatif en produisant de nouvelles feuilles (environ une tous les deux jours) jusqu'à ce que la plante atteigne la hauteur du genou; un changement majeur se produit alors. Sur une période de quelques jours, la pointe de croissance qui était sous la surface du sol est transportée au-dessus du sol par la poussée de la tige et passe de la production de feuilles à l'initiation de la formation des aigrettes dans la plante même. (Si vous coupez une plante dans le sens de la longueur à ce stade, vous pouvez voir la pointe de croissance se présentant sous forme d'extrémité en pointe à l'intérieur de la tige). À ce stade, les racines provenant de rangées adjacentes ont gagné du terrain et se croisent dans les espaces séparant les rangées (pour des rangées d'un mètre de largeur maximale).
La période séparant l'initiation des aigrettes de leur émergence dure environ cinq à six semaines et c'est une période de croissance très rapide en ce qui concerne la hauteur de la plante, la taille des feuilles et le développement des racines. La profondeur maximale des racines peut atteindre 180 cm, dans des conditions optimales de sol, d'humidité et de fertilité et elle est atteinte au moment de l'émergence des aigrettes.
Une consommation nutritive maximale se produit entre les trois semaines précédant et les trois semaines suivant la formation des aigrettes et l'utilisation maximale de l'eau se fait à partir de la formation des aigrettes jusqu'au stage de la formation de "pâte molle" (environ trois semaines après la formation des aigrettes).
PHASE II: FORMATION DES AIGRETTES ET POLLINISATION
La formation des aigrettes se produit environ 40 à 70 jours après l'émergence de la plante pour les variétés de 90 à 130 jours. L'aigrette (la fleur) émerge du verticille des feuilles un ou deux jours avant qu'elle ne commence à perdre le pollen. La perte de pollen commence deux à trois jours avant que la soie n'émerge de l'extrémité de l'épi et continue pendant cinq à huit jours. Si les conditions sont favorables, toutes les soies émergent dans les trois à cinq jours et la plupart d'entre elles sont pollinisées le premier jour.
Chaque soie est reliée à un ovule (un grain potentiel). Lorsqu'un grain de pollen se pose sur une soie, il en sort un tube de pollen qui va rejoindre le coeur de la soie et fertilise l'ovule situé à l'autre extrémité en quelques heures. La pénurie de pollen présente rarement un problème, 20.000 à 50.000 grains de pollen étant produits par soie. Un mauvais remplissage de l'épi (le nombre de grains sur un épi) ou un remplissage irrégulier sont presque toujours dûs à l'émergence retardée de la soie ou à l'avortement de l'ovule, ces deux phénomènes étant causés par la sécheresse, la surpopulation ou un manque d'azote et de phosphore. Une chaleur extrême (au-dessus de 35 C) peut diminuer la vigueur du pollen et affecter également le remplissage de l'épi. Certains insectes tels que l'anguillule des racines (Diabrotica spp.) ou le doryphore japonais (Popillia japonica) peuvent couper les soies avant la pollinisation.
Le maïs est pollinisé par croisement et 95% ou plus des grains d'un épi reçoivent généralement leur pollen de plantes de maïs voisines. Ceci signifie également que différents types de maïs tels que les variétés à haute teneur en lysine doivent être isolées du pollen provenant d'autres plants de maïs si l'on veut qu'elles conservent leurs caractéristiques.
La pollinisation est une période très critique au cours de laquelle les besoins en eau et en éléments nutritifs sont très élevés. Un ou deux jours de fanaison au cours de cette période peut réduire le rendement de 22% et six à huit jours de fanaison peut le réduire de 50%.
Quelques jours après la pollinisation, les soies commencent à se faner et brûnissent. Les soies non-pollinisées restent pales et fraîches pendant quelques semaines, maïs, comme il l'a été mentionné plus haut, elles ne peuvent recevoir le pollen que pendant une semaine environ après leur émergence de l'extrémité de l'épi.
PHASE III: DU DEVELOPPEMENT DE L'EPI A LA MATURITE
La plupart des épis de maïs ont 14 à 20 rangées comportant 40 ovules ou plus par rangée et produisent environ 500 à 600 grains. Toute pénurie d'eau, d'éléments nutritifs ou de rayonnement solaire au cours des quelques premières semaines du développement des grains affectera généralement en premier les grains situés à l'extrémité de l'épi, les faisant se recroqueviller ou avorter. Le maïs est très sensible au stress (contrainte) d'humidité (pénurie d'eau) à ce stadge étant donnés ses besoins plus importants en eau (jusqu'à 10 mm par jour dans des conditions très chaudes et sèches).
Le dégât du vent au cours des premiers stades de développement des grains est rarement sérieux, même si les plantes sont couchées par le vent, car elles possèdent l'aptitude à se redresser en position verticale.
Stades de développement des grains de maïs:
· Phase de formation de "cloques": Se produit environ 10 jours après la pollinisation lorsque les grains commencent à gonfler, maïs contiennent du liquide et très peu de matière solide.
· Phase de grillage de l'épi: Se produit environ 18 à 21 jours après la pollinisation. Bien que le maïs de champ ait une teneur en sucre bien moins élevée que le maïs sucré, il est encore sucré à ce stade. Les grains ont accumulé environ un tiers du rendement total en matière solide qu'ils auront à leur maturité physiologique. A partir de ce stade, tout type de stress est plus susceptible d'affecter la taille du grain plutôt que le remplissage de l'épi à l'extrémité de celui-ci.
· Phase de "pâte": Environ 24 à 28 jours après la pollinisation.
· Approche de la maturité: Au fur et à mesure que l'on se rapproche de la maturité, les feuilles du bas jaunissent et meurent. Chez une plante saine et bien nourrie, ceci ne devrait se produire que lorsque l'épi est pratiquement mur. Cependant, tout facteur de stress sérieux - sécheresse, faible fertilité du sol, chaleur excessive, maladies - peut causer la perte prématurée des feuilles. Dans des conditions idéales, la plupart des feuilles des feuilles devraient être encore vertes lorsque l'enveloppe de l'épi commence à mûrir et à brûnir. La mort prématurée de la plante de maïs peut réduire le rendement de façon considérable et avoir pour résultat une production de petits grains recroquevillés.
· Maturité physiologique: Environ 52 à 58 jours après que 75% des soles des épis de maïs d'un champ aient émergé. Les grains ont atteint leur rendement maximal et ont cessé d'accumuler davantage de matières sèches. Mais, ils ont toujours une teneur en eau de 30 à 35%, ce qui est trop élevée pour pouvoir les récolter de façon combinée (ramasseuse-égreneuse) sans entraîner des avaries, ou les entreposer sans qu'ils ne se déteriorisent (sauf sous forme d'épis égrenés entreposés en clayettes; voir le chapitre 7). Les petits exploitants laissent généralement le maïs sur pied dans le champ sans le récolter pendant plusieurs semaines ou plus pour le faire davantage sécher. Dans certaines régions, surtout en Amérique latine, il est pratique courante de replier les épis (ou les plantes avec les épis) vers le bas pour empêcher une pénétration d'eau des pluies par l'extrémité de l'épi ce qui entraînerait des dégâts. Cette méthode permet également de réduire les dégâts causés par les oiseaux en laisse pénétrer la lumière de soleil pour la plantation d'une culture dérobée éventuelle.
Nombre d'épis par plante: La plupart des variétés tropicales et subtropicales de maïs produisent normalement deux à trois épis rentables par plante dans de bonnes conditions de culture. Par contre, la plupart des types cultivés dans la zone de culture du maïs des Etats Unis ne produisent qu'un seul épi. Un avantage des variétés produisant des épis multiples (souvent appelées variétés prolifiques) c'est qu'elles possèdent une capacité-tampon qui leur est inhérente: dans le cas des conditions de culture défavorables, elles sont toujours capable de produire au moins un épis.
Source: Cultures traditionnelles de plein champ, Peace Corps, 1987, 497 p. (Bibliothèque pour le développement durable et les besoins humains essentiels, New Zeland Digital Library, University of Walkato)
Mention figurant dans la publication originale: "This manual may be reproduced and/or translated in part or in full without payment or royalty. Please give standard acknowledgment."
Céréale annuelle de grande taille (1 à 2 m), originaire d'Amérique centrale et introduite en Europe au XVIe siècle
source: HYPPZ Zoologie, INRA
Distribution et importance
Si l'on considère la production mondiale totale, le maïs et le riz occupent la deuxième place après le blé. L'importance du maïs est dûe à plusieurs facteurs:
· Le maïs peut s'adapter à une grande variété de températures, de sols et de niveaux d'humidité; il est également résistant aux maladies et aux insectes.
· Il a un potentiel de rendement élevé.
· Il peut être consommé aussi bien par les hommes que par les animaux.
Types de maïs
Il existe cinq principales espèces de maïs:
· Le maïs à grains dentés: C'est l'espèce la plus cultivée aux U.S.A. L'extrémité de sa graine contient de la fécule molle qui se rétrécit et forme une dent en haut du grain.
· Le maïs à grains vitreux: Très cultivé en Amérique latine, en Asie, en Afrique et en Europe. Ses grains sont durs et lisses avec très peu de fécule molle. Cette espèce résiste davantage à l'attaque des insectes d'entreposage tels que les charançons que le maïs denté ou le maïs farineux.
· Le maïs farineux: Composé essentiellement de fécule molle et largement cultivé dans la région des Andes en Amérique du Sud. Il est plus susceptible à l'attaque des insectes d'entreposage et se casse plus facilement que les espèces plus dures.
· Maïs perlé (éclaté): C'est en fait une forme extrême du maïs vitreux.
· Mais sucré: Son contenu en sucre est au moins deux fois plus élevé que celui du maïs ordinaire. Il est consommé sous forme immature lorsque son rendement en grains n'en est qu'à un tiers de son potentiel. Il est plus susceptible à l'attaque des insectes lors de sa culture, ceux-ci s'attaquant particulièrement aux épis.
Il existe une espèce au potentiel très important appelée maïs hi-lysine (à haute teneur en lysine) dont le contenu en lysine est plus du double. Cette espèce en est presque au stade d'application en masse, maïs il faudra résoudre certains problèmes de culture et d'entreposage avant d'en arriver à ce stade. (Voir la section traitant de l'amélioration du maïs située à la fin de ce chapitre).
Rendements du maïs
Le rendement moyen en grain décortiqué (14% d'humidité) dans diverses conditions de culture est donné au tableau Rendement Moyen en grains décortiqués).
Rendement moyen en grains décortiqués
 | livres/acre | kg/hectare |
| Gros exploitants dans la région productrice de maïs aux U.S.A. | 9.000-12.000+ | 10.000-13.500 |
| Moyenne aux U.S.A. | 5.050 | 5.700 |
| Moyenne pour les pays développés | 4.200 | 4.700 |
| Moyenne pour les pays moins développés | 450-1.350 | 500-1.500 |
| Rendement potentiel pour les petits exploitants de pays moins développés avec des méthodes améliorées | 3.500-5.500 | 4.000-6.000 |
Conditions climatiques de la culture du maïs
Précipitations: Le maïs cultivé dans des conditions de non-irrigation (eaux de pluie) requiert un minimum d'environ 500 mm de pluies pour pouvoir atteindre un rendement satisfaisant. Dans des conditions idéales, la plus grosse partie de ces précipitations devraient survenir lors de la saison de croissance même, bien que des sols profonds limoneux ou argileux puissent emmagasiner jusqu'à 250 mm d'eau de pluie tombée au cours de la saison précédente dans la zone des racines de la culture future. Tout facteur suivant aura pour effet d'augmenter les besoins en humidité du maïs (et d'autres cultures):
· De longues périodes de croissance dûes à des températures fraîches.
· Des sols peu profonds et/ou sabloneux avec une faible rétention d'eau.
· Un écoulement excessif des eaux de pluie dû à un manque de contrôle de l'érosion sur un terrain en pente.
· Une faible humidité, particulièrement lorsque ce facteur est associé à la présence du vent.
Le maïs possède une certaine résistance à des périodes de sécheresse courtes maïs la résistivité du sorgho et du millet à la sécheresse est nettement plus forte.
Température: Le taux de croissance optimal du maïs augmente avec des températures d'environ 32-35° C si l'humidité du sol est abondante, maïs il diminue quelque peu avec des températures d'environ 27-30°C lorsque l'humidité du sol est adéquate. Si l'humidité du sol est faible, les températures du taux de croissance optimal descendent à 27° C ou au-dessous. A des températures de 10°C ou moins, le maïs pousse lentement ou pas du tout et est susceptible de souffrir du gel. Cependant, des températures diurnes supérieures à 32° C feront diminuer le rendement si elles surviennent lors de la pollinisation. Les rendements sont également réduits par des températures nocturnes excessivement élevées, celles-ci accélérant le taux de respiration de la plante et la consommation des réserves de croissance.
Conditions du sol: Le maïs pousse bien dans une grande variété de sols si l'écoulement des eaux de pluie est adéquat (pas d'accumulation d'eau). Il a un réseau de racines développé (jusqu'à 185 cm) et réagit bien sur des sols profonds permettant un meilleur entreposage de l'humidité au cours de périodes de sécheresse. Le pH idéal pour le maïs est de l'ordre de 5,5 à 7,5, bien que certains sols tropicaux donnent de bons rendements avec un pH pouvant descendre jusqu'à 5,0 (sol très acide). Les besoins en chaulage et les besoins nutritionnels du maïs sont traités au Chapitre 5.
Réaction à la longueur du jour: La durée de la période de croissance d'un grand nombre de plantes est affectée par la longueur du jour. C'est ce qu'on appelle la réaction photosensible (photopériodique), La plupart des variétés de maïs sont des plantes "de journées courtes", ce qui signifie qu'elles mûrissent plus tôt si elles sont transposées dans une région où les journées sont bien plus courtes que dans la région pour laquelle elles ont été mises au point, Aux tropiques, la variation de longueur de jour est pratiquement inexistante au cours de l'année ou d'une région à une autre. Les variétés de maïs des zones tempérées étant adaptées aux journées plus longues des étés de ces régions, elles fleuriront et atteindront leur maturité trop vite pour pouvoir offrir un bon rendement si elles sont transposées aux tropiques. La graine du maïs sucré provenant de la zone tempérée peut donner une plante atteignant à peine la hauteur du genou aux tropiques et produit des épis très petits, maïs dans un temps record! De la même façon, la nouvelle variété "géante" de maïs dont on parle beaucoup dans certains magazines de jardinage n'est rien d'autre qu'une variété adaptée aux journées très courtes des tropiques. Lorsqu'elle est cultivée en zone tempérée, les journées beaucoup plus longues retardent sa maturité et favorisent une croissance végétative. Certaines variétés de maïs sont cependant neutres par rapport à la longueur du jour et réagissent très peu aux variations de longueur du jour.
Comme il l'a été mentionné précédemment, la teneur relativement faible en protéine et fort en fécule du maïs en fait une source plus importante d'énergie (calories). Beaucoup croient que le maïs jaune a plus de protéine que le maïs blanc, alors que la seule différence nutritionnelle entre ces deux espèces est la présence de vitamine A dans la variété jaune (appelée également carotène).
À la différence de la production dans les pays développés, la production de maïs dans les pays en voie de développement est presque entièrement utilisée pour l'alimentation humaine sous forme de farine épaisse et fine, de tortillas (galettes de maïs ou de pâte épaisse). Dans les régions humides où des problèmes importants de perte rendent difficile l'entreposage du grain, une partie importante du maïs peut être consommée comme du maïs sucré lorsqu'il en est encore à un stade d'immaturité.
Il existe de nombreuses utilisations industrielles et alimentaires du maïs sous forme de quelques 500 produits et sous-produits. Diverses méthodes de moulage et de raffinage peuvent produire de la fécule, du sirop, des aliments pour les animaux, du sucre, de l'huile végétale, de la dextrine, des céréales pour le petit déjeuner, de la farine fine et épaisse et de l'acétone. Le maïs est également utilisé dans la fabrication de boissons alcoolisées partout dans le monde.
Périodes de croissance du maïs
Selon la variété et les températures de croissance, le maïs peut atteindre sa maturité physiologique (stade auquel les grains ont cessé d'accumuler la fécule et la protéine) en 90 à 130 jours environ après l'émergence de la plante lorsque celle-ci est cultivée aux tropiques à des élévations situées entre 0 et 1.000 mètres. A des élévations supérieures, il peut mettre 200 à 300 jours pour atteindre sa maturité. Même à la même altitude et avec des températures identiques, certaines variétés atteindront leur maturité beaucoup plus tôt que d'autres. On les appelle variétés précoces. La principale différence entre une variété précoce (à 90 jours) et une variété tardive (à 130 jours) est la période de temps séparant l'émergence de la plante et la formation des aigrettes (période végétative). Ce stade peut varier de 40 à 70 jours. La période reproductive (de l'apparition des aigrettes à la maturité) pour les deux espèces est relativement similaire et varie de 50 à 58 jours environ. L'exposé suivant donne une description des phases de croissance et des facteurs de gestion qui leur sont associés pour une variété de maïs à 120 jours.
PHASE I: DE LA GERMINATION A LA FORMATION DES AIGRETTES
Les plantes émergent en quatre à cinq jours dans des conditions chaudes et humides maïs elles peuvent mettre jusqu'à deux semaines ou plus si le temps est frais ou très sec. Pratiquement aucune germination ne se fera à des températures de sol au-dessous de 13°C. Des champignons et des insectes s'attaquant à la graine dans le sol sont encore actifs dans des sols frais et ils peuvent causer des dégâts considérables avant même que les jeunes plants commencent à pousser. L'application de fongicides (…) sont généralement bénéfiques dans des conditions de culture fraîches et humides et peut augmenter le rendement de 10 à 20%.
Les graines de maïs sont grandes et contiennent suffisamment de réserves nutritives pour alimenter la croissance au cours de la première semaine suivant l'émergence. Les plantes doivent ensuite compter sur les éléments nutritifs apportés par le sol ou l'application d'engrais jusqu'au stade où il arrive à la hauteur du genou, les trois éléments nutritifs principaux - azote, phosphore et potassium - sont nécessaires en quantités relativement petites, maïs les jeunes plants ont besoin d'une forte concentration de phosphore près des racines pour en stimuler le développement.
Les racines primaires sont entièrement développées environ deux semaines après l'émergence du jeune plant et sont alors remplacées par les racines permanentes (appelées racines nodales) qui commencent à pousser à partir de la couronne (la base de la plante située sous le sol entre la tige et les racines). La profondeur de plantation va déterminer la profondeur à laquelle les racines primaires se forment maïs n'a aucun effet sur la profondeur à laquelle les racines permanentes commenceront à se développer.
Jusqu'au stade où la plante arrive à hauteur du genou, la pointe de croissance (un petit amalgame de cellules à partir duquel les feuilles, l'aigrette et l'épi se forment) est encore au-dessous de la surface du sol, entourée d'une enveloppe de feuilles recroquevillées. Un gel léger ou la grêle peut détruire la partie de la plante située au-dessus du sol, maïs la pointe de croissance (si elle se trouve sous le sol) ne subira généralement pas de dégâts, et la plante s'en remettra presque complètement. Cependant, une inondation à ce stage causera plus de dégâts que plus tard lorsque la pointe de croissance aura été portée hors du sol par la tige.
La pointe de croissance joue un rôle végétatif en produisant de nouvelles feuilles (environ une tous les deux jours) jusqu'à ce que la plante atteigne la hauteur du genou; un changement majeur se produit alors. Sur une période de quelques jours, la pointe de croissance qui était sous la surface du sol est transportée au-dessus du sol par la poussée de la tige et passe de la production de feuilles à l'initiation de la formation des aigrettes dans la plante même. (Si vous coupez une plante dans le sens de la longueur à ce stade, vous pouvez voir la pointe de croissance se présentant sous forme d'extrémité en pointe à l'intérieur de la tige). À ce stade, les racines provenant de rangées adjacentes ont gagné du terrain et se croisent dans les espaces séparant les rangées (pour des rangées d'un mètre de largeur maximale).
La période séparant l'initiation des aigrettes de leur émergence dure environ cinq à six semaines et c'est une période de croissance très rapide en ce qui concerne la hauteur de la plante, la taille des feuilles et le développement des racines. La profondeur maximale des racines peut atteindre 180 cm, dans des conditions optimales de sol, d'humidité et de fertilité et elle est atteinte au moment de l'émergence des aigrettes.
Une consommation nutritive maximale se produit entre les trois semaines précédant et les trois semaines suivant la formation des aigrettes et l'utilisation maximale de l'eau se fait à partir de la formation des aigrettes jusqu'au stage de la formation de "pâte molle" (environ trois semaines après la formation des aigrettes).
PHASE II: FORMATION DES AIGRETTES ET POLLINISATION
La formation des aigrettes se produit environ 40 à 70 jours après l'émergence de la plante pour les variétés de 90 à 130 jours. L'aigrette (la fleur) émerge du verticille des feuilles un ou deux jours avant qu'elle ne commence à perdre le pollen. La perte de pollen commence deux à trois jours avant que la soie n'émerge de l'extrémité de l'épi et continue pendant cinq à huit jours. Si les conditions sont favorables, toutes les soies émergent dans les trois à cinq jours et la plupart d'entre elles sont pollinisées le premier jour.
Chaque soie est reliée à un ovule (un grain potentiel). Lorsqu'un grain de pollen se pose sur une soie, il en sort un tube de pollen qui va rejoindre le coeur de la soie et fertilise l'ovule situé à l'autre extrémité en quelques heures. La pénurie de pollen présente rarement un problème, 20.000 à 50.000 grains de pollen étant produits par soie. Un mauvais remplissage de l'épi (le nombre de grains sur un épi) ou un remplissage irrégulier sont presque toujours dûs à l'émergence retardée de la soie ou à l'avortement de l'ovule, ces deux phénomènes étant causés par la sécheresse, la surpopulation ou un manque d'azote et de phosphore. Une chaleur extrême (au-dessus de 35 C) peut diminuer la vigueur du pollen et affecter également le remplissage de l'épi. Certains insectes tels que l'anguillule des racines (Diabrotica spp.) ou le doryphore japonais (Popillia japonica) peuvent couper les soies avant la pollinisation.
Le maïs est pollinisé par croisement et 95% ou plus des grains d'un épi reçoivent généralement leur pollen de plantes de maïs voisines. Ceci signifie également que différents types de maïs tels que les variétés à haute teneur en lysine doivent être isolées du pollen provenant d'autres plants de maïs si l'on veut qu'elles conservent leurs caractéristiques.
La pollinisation est une période très critique au cours de laquelle les besoins en eau et en éléments nutritifs sont très élevés. Un ou deux jours de fanaison au cours de cette période peut réduire le rendement de 22% et six à huit jours de fanaison peut le réduire de 50%.
Quelques jours après la pollinisation, les soies commencent à se faner et brûnissent. Les soies non-pollinisées restent pales et fraîches pendant quelques semaines, maïs, comme il l'a été mentionné plus haut, elles ne peuvent recevoir le pollen que pendant une semaine environ après leur émergence de l'extrémité de l'épi.
PHASE III: DU DEVELOPPEMENT DE L'EPI A LA MATURITE
La plupart des épis de maïs ont 14 à 20 rangées comportant 40 ovules ou plus par rangée et produisent environ 500 à 600 grains. Toute pénurie d'eau, d'éléments nutritifs ou de rayonnement solaire au cours des quelques premières semaines du développement des grains affectera généralement en premier les grains situés à l'extrémité de l'épi, les faisant se recroqueviller ou avorter. Le maïs est très sensible au stress (contrainte) d'humidité (pénurie d'eau) à ce stadge étant donnés ses besoins plus importants en eau (jusqu'à 10 mm par jour dans des conditions très chaudes et sèches).
Le dégât du vent au cours des premiers stades de développement des grains est rarement sérieux, même si les plantes sont couchées par le vent, car elles possèdent l'aptitude à se redresser en position verticale.
Stades de développement des grains de maïs:
· Phase de formation de "cloques": Se produit environ 10 jours après la pollinisation lorsque les grains commencent à gonfler, maïs contiennent du liquide et très peu de matière solide.
· Phase de grillage de l'épi: Se produit environ 18 à 21 jours après la pollinisation. Bien que le maïs de champ ait une teneur en sucre bien moins élevée que le maïs sucré, il est encore sucré à ce stade. Les grains ont accumulé environ un tiers du rendement total en matière solide qu'ils auront à leur maturité physiologique. A partir de ce stade, tout type de stress est plus susceptible d'affecter la taille du grain plutôt que le remplissage de l'épi à l'extrémité de celui-ci.
· Phase de "pâte": Environ 24 à 28 jours après la pollinisation.
· Approche de la maturité: Au fur et à mesure que l'on se rapproche de la maturité, les feuilles du bas jaunissent et meurent. Chez une plante saine et bien nourrie, ceci ne devrait se produire que lorsque l'épi est pratiquement mur. Cependant, tout facteur de stress sérieux - sécheresse, faible fertilité du sol, chaleur excessive, maladies - peut causer la perte prématurée des feuilles. Dans des conditions idéales, la plupart des feuilles des feuilles devraient être encore vertes lorsque l'enveloppe de l'épi commence à mûrir et à brûnir. La mort prématurée de la plante de maïs peut réduire le rendement de façon considérable et avoir pour résultat une production de petits grains recroquevillés.
· Maturité physiologique: Environ 52 à 58 jours après que 75% des soles des épis de maïs d'un champ aient émergé. Les grains ont atteint leur rendement maximal et ont cessé d'accumuler davantage de matières sèches. Mais, ils ont toujours une teneur en eau de 30 à 35%, ce qui est trop élevée pour pouvoir les récolter de façon combinée (ramasseuse-égreneuse) sans entraîner des avaries, ou les entreposer sans qu'ils ne se déteriorisent (sauf sous forme d'épis égrenés entreposés en clayettes; voir le chapitre 7). Les petits exploitants laissent généralement le maïs sur pied dans le champ sans le récolter pendant plusieurs semaines ou plus pour le faire davantage sécher. Dans certaines régions, surtout en Amérique latine, il est pratique courante de replier les épis (ou les plantes avec les épis) vers le bas pour empêcher une pénétration d'eau des pluies par l'extrémité de l'épi ce qui entraînerait des dégâts. Cette méthode permet également de réduire les dégâts causés par les oiseaux en laisse pénétrer la lumière de soleil pour la plantation d'une culture dérobée éventuelle.
Nombre d'épis par plante: La plupart des variétés tropicales et subtropicales de maïs produisent normalement deux à trois épis rentables par plante dans de bonnes conditions de culture. Par contre, la plupart des types cultivés dans la zone de culture du maïs des Etats Unis ne produisent qu'un seul épi. Un avantage des variétés produisant des épis multiples (souvent appelées variétés prolifiques) c'est qu'elles possèdent une capacité-tampon qui leur est inhérente: dans le cas des conditions de culture défavorables, elles sont toujours capable de produire au moins un épis.
Source: Cultures traditionnelles de plein champ, Peace Corps, 1987, 497 p. (Bibliothèque pour le développement durable et les besoins humains essentiels, New Zeland Digital Library, University of Walkato)
Mention figurant dans la publication originale: "This manual may be reproduced and/or translated in part or in full without payment or royalty. Please give standard acknowledgment."