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)

2/2

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2/5

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ANNEE

Da

te é

pi1

cm

-80%

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-50%

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Pe

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de

MS

Date épi1cm Perte de MS

RENNES (35)

2/2

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3/3

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23/3

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22/4

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ANNEE

Da

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Pe

rte

de

MS

Date épi1cm Perte de MS

TOULOUSE (31)

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22/2

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Date épi1cm Perte de MS

TOULOUSE (31)

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Per

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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

RENNES (35)

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Date d'épiaison Perte de PMG

TOULOUSE (31)

22/2

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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

56

5451

47 46

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40

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3433

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2115

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0 5 10 15 20 25 30

perte de PMG de la pèriode de référence

per

tes

de

PM

G s

imu

lées

2071 à 2096

2021 à 2046

Bissectrice

Arpège 2007- Scenario A2Shango semé le 20 octobre

8987

85

80

7871 696764

63

56

5451

4746

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37

35

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perte de PMG de la pèriode de référence

per

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PM

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imu

lées

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