Comment ça marche ? - L’endurcissement détermine la tolérance au gel des céréales

Pendant la levée (stades coléoptile, sortie de la première feuille), le seuil de résistance au froid des céréales ne dépasse pas - 8°C dans le meilleur des cas (avec des différences entre espèces notables).

A partir du début du tallage (stades 3 à 4 feuilles), la résistance peut être très élevée si les conditions d’adaptation (ou d’endurcissement) ont été remplies.

Quand les plantes ne sont pas endurcies, on considère que le seuil de température minimale à partir duquel des dégâts peuvent apparaître est de - 6°C, sans différence variétale notable. L’endurcissement est donc essentiel pour que la résistance au froid s’exprime.

S’endurcir : un travail long et progressif

Ce processus physiologique est sous le contrôle de facteurs externes (température et lumière) et internes qui résultent de rythmes caractéristiques du développement.

Il n’est possible qu’après une période de croissance suffisante qui permet à la plante d’accumuler des réserves.

L’endurcissement commence dès lors que la température moyenne journalière est inférieure à 10-15°C, et s’achève en moyenne au bout de 4 semaines. La résistance acquise est d’autant plus importante que la température est proche de 0 °C.

Ceci explique que les dégâts seront plus importants si une gelée brutale est précédée de températures relativement douces : la plante n’a pas pu s’endurcir.

Les cycles gel/dégel font plus de dégâts que l’intensité du gel lui-même

Les périodes de températures faibles voire de gel modéré entraînent l’endurcissement au froid. A l’inverse, les périodes de dégel entraînent le désendurcissement. Celui-ci est d’autant plus important et rapide que les températures sont élevées (au-delà de 10°C). Si le désendurcissement est important, certaines variétés ne sont plus capables de réendurcir d’une façon aussi poussée qu’initialement. Ainsi, des fluctuations fortes de températures (alternances gel-dégel notamment) s’accompagnent donc d’une diminution progressive, plus ou moins marquée selon les variétés, de l’aptitude à exprimer un haut degré de résistance au froid.

Et si le désendurcissement intervient après la fin de la vernalisation, les plantes ne sont plus capables de se réendurcir.

Les facteurs secondaires

A l’opposé, une couche de neige recouvrant les cultures joue un rôle d’isolant thermique et les plantes peuvent rester intactes pendant un long séjour malgré des gelées importantes. On considère que, sous une épaisseur de 10 à 20 cm, la température à la surface du sol reste au voisinage de 0 °C quelle que soit la température de l’air au-dessus de la neige.

D’autres facteurs peuvent limiter ou augmenter les effets du froid. Par exemple, sur un sol saturé en eau, les dégâts seront plus importants que sur un sol sec en raison de la formation de glace capable de provoquer la rupture du collet.

Parallèlement à ces effets mécaniques, des tissus fortement imbibés d’eau sont plus sensibles à l’action du froid car les chocs hydriques consécutifs au départ et à l’entrée d’eau sont plus violents. Les membranes cellulaires peuvent alors se déchirer. Des plantes en pleine croissance sont donc plus exposées (situation rencontrée en 2003).

Des différences variétales importantes

La résistance maximale au froid est une caractéristique variétale, qui peut être modulée en fonction des conditions d’apparition du froid.

Chez le blé tendre, les seuils de résistance maximale au froid sont estimés à - 12°C pour les variétés les moins résistantes et - 32°C, voire moins, pour les variétés les plus résistantes.

Cependant, la résistance maximale d’une variété ne peut s’exprimer que si le stade de développement de la plante est suffisant et si les conditions d’endurcissement ont été remplies.

Les variétés diffèrent ensuite pour leur vitesse d’endurcissement : elle s’étage en général entre trois et cinq semaines. Pour des coups de froid précoces, les variétés qui s’endurcissent vite peuvent exprimer leur résistance maximale.

Attention !

Les besoins en jours vernalisants et la résistance au froid ne sont pas strictement corrélés. Les variétés de type hiver présentent certes une durée de vernalisation plus longue, et sont capables de s’endurcir plus longtemps, à l’opposé des variétés dites alternatives. Par contre, d’autres mécanismes (mal identifiés et compris) concourrent également à la résistance au froid des variétés.