De la levée à la maturité complète - Reconnaître les stades du maïs tout au long de son cycle

Le maïs est une culture de printemps dont le développement dépend des températures : plus il fait chaud, plus les stades de la culture s’enchaînent rapidement. Les stades du maïs ne sont pas tous visibles à l’œil, mais il existe des corrélations avec des repères morphologiques permettant de caler au mieux les interventions en cours de culture (désherbage, fertilisation azotée, irrigation…). L’apparition du point noir est ainsi corrélée au stade de maturité physiologique.
En France, le maïs réalise son cycle, du semis à la récolte, en 4 à 6 mois selon sa destination (maïs doux, fourrage ou grain), la précocité variétale utilisée et les températures de l’année.

Des échelles de stade pour suivre le développement des plantes

Trois échelles de stades sont communément utilisées en France, dites « AGPM-ARVALIS », BBCH et IOWA. Elles servent à localiser les phases au cours desquelles s’établissent et évoluent le système racinaire, la partie tige/feuille et les composantes de rendement en grain (nombre de plante/ha, nombre de grains/plante – ou par m², poids de grains). La connaissance des stades permet alors d’anticiper les étapes charnières qui méritent de la vigilance pour des interventions, d’effectuer des analyses sur les facteurs limitants durant leurs périodes de définition par des comparaisons avec des valeurs de référence, et de proposer des modèles de prévision et simulation des dates de stades et du rendement.

Culture du maïs : un cycle en trois phases de développement

Du semis à la récolte, le rendement s’élabore selon trois grandes phases : la phase végétative, la phase de formation des organes reproducteurs et la phase de maturation des grains.

La phase végétative s’étend de la germination jusqu’à la transition florale (initiation des panicules et des épis). Cette dernière intervient vers 50 % du nombre de feuilles visibles et correspond au début de la montaison de la tige.

La phase de formation des organes reproducteurs démarre à la transition florale et se termine à la fin de la période de définition du nombre de grains. C’est au début de cette période que se différencient les ovules (futurs grains). La floraison, qui définit le nombre d’épis (organe femelle) et la production de pollen par la panicule (organe mâle), est suivie par la fécondation des ovules dont la survie des grains se joue avant le stade limite d’avortement des grains (SLAG). Tout au long de cette phase, le nombre de grains par plante se définit. L’émergence des 50 % de feuilles restant à émettre et leur élongation est très rapide durant cette période.

La phase de développement et de maturation des grains démarre à la fécondation. Leur viabilité est acquise au SLAG, stade à partir duquel les grains entrent en croissance rapide. Tout le fonctionnement de la plante est alors dédié à leur remplissage.

Figure 1 : périodes de mise en place des différentes composantes du rendement du maïs

Les connaissances acquises sur le maïs servent à alimenter des modèles d’élaboration du rendement. Ces modèles ont plusieurs finalités et utilités : 

• estimer le potentiel
• simuler les effets climatiques, passés ou à venir, et/ou d’itinéraires techniques sur la plante (niveau de production et environnement proche).

Les durées du cycle du maïs et des différentes phases de développement sont exprimées en sommes de degrés-jours avec des besoins qui varient selon les précocités des variétés. Plusieurs méthodes de cumuls de temps thermique coexistent, mais il est commun d’utiliser en France les cumuls de températures moyennes journalières supérieures à 6°C, en considérant un seuil maximal de 30°C lorsque les températures maximales journalières dépassent 30°C.
 

Tableau 1 : Références de besoins en degrés-jours pour estimer les dates de stades et les durées de phases d’élaboration du rendement, en bonnes conditions de culture

Récolte du maïs : quelques exemples de stades-clé

Une parcelle est à un stade donné lorsque 50 % des plantes présentes ont atteint le niveau de développement correspondant.

La levée : apparition des coléoptiles à la surface du sol

(échelle BBCH : 09 – échelle IOWA : VE)
Une plante est dite levée lorsque son coléoptile atteint la surface du sol.
La dureté et la forme fusiforme du coléoptile du maïs lui permettent de s’extraire du sol. Arrivé au niveau de la surface, il se déchire pour libérer la première feuille qui se déploiera quelques heures après. Les racines séminales (radicule + racines secondaires) sont en place.
A l’intérieur du coléoptile, on retrouve les premières feuilles qui existaient au niveau de l’embryon de la graine mais aussi, légèrement au-dessus du plateau de tallage, à environ 1 cm sous la surface du sol, l’apex. Ce dernier a un rôle fondamental, il est le moteur de la production des nouvelles feuilles et de la future panicule. Sur les premières phases de développement de la plante, l’apex restera très légèrement en dessous de la surface du sol. Cette caractéristique lui permettra de se protéger des températures de l’air gélives.

Figure 2 : Schéma d’une jeune plante de maïs au moment de la levée

Floraison du maïs : une plante allogame

(échelle BBCH : 63 – échelle IOWA : VT)
L’entrée en floraison des panicules et des épis est une étape clef dans le cycle du maïs puisqu’elle conditionne le phénomène de fécondation, et donc de formation du grain.

A l’échelle d’une panicule, la floraison mâle est étalée sur une durée de 5 – 7 jours. La quantité totale de pollen émis par une panicule sur sa durée de floraison est très variable en fonction de la génétique mais aussi des conditions du milieu durant les stades précoces. A l’échelle de la parcelle, étant donnée l’hétérogénéité entre plantes, la floraison est étalée sur 10 – 15 jours.

Pour la floraison femelle, un épi est considéré en floraison dès que les premières soies, ou stigmates, sont visibles. A l’échelle d’un épi, la sortie de l’ensemble des soies à l’extérieur des spathes est étalée dans le temps, sur une durée de l’ordre de 4 à 5 jours. Les soies de la base de l’épi émergent en premier, celles de la pointe en dernier. A l’échelle de la parcelle, le nombre de jours nécessaires pour que l’ensemble des épis soit en floraison peut être estimé à une semaine, mais ce résultat est variable en fonction de la plus ou moins grande hétérogénéité entre plantes.