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Impacts du changement climatique sur le blé
Pistes d’adaptation
Philippe GATE ARVALIS – Institut du végétal)
ARVALIS – Institut du végétal : Olivier DEUDON, David GOUACHEEARL Rouillot : Laurent VIGNIER (agriculteur)
Avec la collaboration :
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Région Nord Est St Quentin (02), Auxerre (89), Reims (51), Macon (71), Dijon (21),
Besançon (25), Nancy (54), Strasbourg (67). Nord Ouest Brest (29), Lorient (56), Rennes (35), La Roche sur Yon (85),
Tours (37), Orléans (45), Abbeville (80), Trappes (78). Sud Est Millau (12), Vichy (03), Lyon (69), Clermont Fd (63), Nice (06)
Montpellier (34), Embrun (05) Sud Ouest Bordeaux (33), Biscarosse (33), Agen (57), Gourdon (47), Pau (64)
Limoges (87), Carcassonne (11), Aurillac (15), Toulouse (31).
Impacts du changement climatique sur le blé
Analyse avec les scénarios A2 et B2
Hypothèses différentes de précocités variétales, dates de semis et 2 niveaux de réserves utiles (70 et 140 mm)
Pas de prise en compte du CO2 Attitude « pessimiste », les années sans
fortes T°C
Les « stations » utilisées pour les simulations
Simulations des stades, des risques « phénoclimatiques »et de leurs incidences
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Effets agronomiques de l’enrichissement en CO2
des dispositifs adaptés : FACE (free air CO2 enrichment)
doublement du CO2
à l’échelle du champ
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Décile 1 Moyenne Décile 9
Enceintes contrôlées 1.01 1.31 1.72(373 – 565 ppm)
FACE (367 – 583 ppm) 1.05 1.14 1.2
Dispositif
Impact de l’enrichissement en CO2 sur le rendement
des résultats significativement différents selon le mode d’obtention des références
1. OBSERVATIONSComparaison
FACE/ enceintes
2. OBSERVATIONS/MODELES
Comparaison FACE/ modèles
(sans stress hydrique)
FACE Demeter LINTUL AFRC mC-Wheat Sirius
1.08 1.30 1.33 1.3 1.32 1.16
(d’après S. Long et al., 2008)
Sur estimation de l’effet de compensation du CO2 en utilisant les modèles ?
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Effets physiologiques de l’enrichissement en CO2
Augmentation de l’assimilation du CO2
Diminution possible de la transpiration augmentation de l’efficience ⇒ de l’eau
Effets théoriques bénéfiques…
… dépendants de l’environnement.
Fortes T°C, sécheresse
- fermeture stomatique
- synthèses d’hormones de stress (ABA, éthylène)- impacts physiques (altération des membranes)
Fortes T°C
- inhibition de l’activité enzymatique dont les
amylases synthases (amidon du grain)- augmentation de la respiration (nocturne)- raccourcissement du cycle dont montaison (production MS)
Ozone, UV - stress oxydatifs, altération de la synthèse des protéines (dont la Rubisco)
Quel bénéfice du [CO2] en présence de fortes T°C et de sécheresse prononcées ?
Sur estimation de l’effet de compensation du CO2 en utilisant les modèles ?
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
RENNES (35)
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Date épi1cm Perte de MS
TOULOUSE (31)
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Date épi1cm Perte de MS
Production de biomasse à la floraison
Rennes (35)
Pénalisée significativement dans la plupart des régions sauf régions du nord ouest
Pour les régions pénalisées, fort effet de la RU du sol ; pertes déjà importantes en période proche si RU faible
RU = 140 mm
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Anticipation des stades de développement
En moyenne : 5 jours entre 2020 et 2050 ; de 10 à 15 jours entre 2070 et 2100 semble linéaire
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
03-mai
08-mai
13-mai
18-mai
23-mai
28-mai
02-juin
07-juin
12-juin
17-juin
1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
date épiaison précocedate épiaison tardif
OBSERVATION : - 7 jours en moyenne sur 20 ans
L’anticipation observée semble avoir été plus rapide
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
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Date d'épiaison Perte de PMG
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Date d'épiaison Perte de PMG
En dépit de cette avancée des stades, très fortes augmentations des pénalités sur le poids des grains pour la période lointaine dans la quasi-totalité des régions, à l’exception des bordures maritimes du nord-ouest
Faible influence de la RU car les préjudices résultent avant tout de l’augmentation des températures A2
A2
Le poids des grains
Pour la période proche, très peu d’effets : l’anticipation compense l’augmentation plus modérée de la température et de la sécheresse
Colloque Changement climatique : Conséquences et enseignements pour les grandes cultures et l’élevage herbivore – 22 octobre 2009 - Paris
Arpège 2007- Scenario A2Trémie semé le 20 octobre
89
8785
84
80
7871
696764
63
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2071 à 2096
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Bissectrice
Arpège 2007- Scenario A2Shango semé le 20 octobre
8987
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perte de PMG de la pèriode de référence
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tes
de
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2071 à 2096
2021 à 2046
Bissectrice
Le poids des grains
Variété demi tardive + 7g
Variété précoce + 4g
La précocité des variétés cultivées a un impact significatif sur la réduction des pénalités
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