Irrigation du tournesol

Le tournesol est cultivé en tant que culture pluviale ou sèche dans de nombreuses régions du monde. Son système racinaire profond, lui permettant d’absorber l’eau à une profondeur de 1,5 mètre, confère au tournesol une bonne tolérance à la sécheresse. Étendu (jusqu’à 2 m) et très ramifié, ce système racinaire permet donc au tournesol d’extraire l’eau et les nutriments du sol à une profondeur que la plupart des autres cultures annuelles ne peuvent atteindre. Lorsque la disponibilité en eau de du sol est élevée, le tournesol consomme davantage d’eau que le blé (50,8 à 76,2 mm en plus pendant la saison de croissance) mais moins que le maïs et le soja (1).

Le tournesol a besoin d’environ 500 à 670 mm d’eau (7,1 mm/jour) du début à la fin de la saison de croissance (Yawson et al., 2011, 1). Cultivé en sec, le tournesol dépend de la réserve utile du sol en eau et des précipitations pour couvrir ses besoins. Cependant, même si les besoins sont complètement couverts par les précipitations, l’irrégularité de l’approvisionnement en eau pendant les différents stades de croissance des plantes peut provoquer un stress hydrique et entraîner une perte de rendement. Des gains de rendement exceptionnels ont été constatés lorsque la culture était irriguée. Plus précisément, des hybrides de tournesol oléagineux en culture irriguée ont produit en moyenne 92 kg de graines par hectare en plus que les mêmes hybrides cultivés en sec (1). Les données scientifiques et l’expérience des agriculteurs confirment l’impact positif de l’irrigation sur le tournesol, susceptible d’augmenter le rendement de 100 à 200 % (2). L’augmentation du rendement imputable à l’irrigation peut être estimée plus facilement en tenant compte des données suivantes. Le tournesol peut extraire jusqu’à 190 mm d’eau stockée dans un horizon du sol de 1,8 m (6 feet) de profondeur. Pour chaque 25 mm d’eau supplémentaire consommée par la plante, le rendement augmente en moyenne de 168,13 kg par hectare (150 lb/acre) (3).

Stades de croissance et besoins en eau du tournesol

Les besoins en eau (période et quantité d’eau d’irrigation) dépendent de la variété, du peuplement, des conditions environnementales et du profil du sol. Comme nous l’avons déjà mentionné, il est essentiel de fournir aux plantes suffisamment d’eau au moment où elles en ont le plus besoin. De manière générale, le sol doit être arrosé (irrigation ou précipitations) tous les 14 jours pour maintenir un taux d’humidité au niveau souhaitable et maximiser le rendement de la culture. La moyenne des besoins en eau quotidiens augmente au fur et à mesure de la croissance des plantes. Plus précisément, le besoin en eau moyen est de 0,5 à 0,7 mm par jour jusqu’à la levée et atteint 6 à 8 mm par jour de l’apparition des capitules et de la floraison jusqu’au remplissage des graines. Ces quantités peuvent varier en fonction de la température.

La période pendant laquelle il est absolument essentiel d’éviter le stress hydrique s’étend de la floraison jusqu’au remplissage des akènes (au tr nom des graines). Un déficit en eau à ces stades peut faire baisser le rendement et diminuer la qualité de l’huile des graines (Hussain et al., 2018). Selon les régions, une à six sessions d’irrigation peuvent être nécessaires. On considère de manière générale que deux ou trois sessions sont rentables (gain de rendement par rapport aux coûts d’arrosage) pour couvrir les besoins de la plante aux stades critiques de l’apparition des boutons floraux, de l’ouverture des fleurs et du remplissage des graines. Par conséquent, la première session doit assurer une humidité suffisante lors du semis pour faciliter l’implantation de la culture et encourager le développement des racines. Il peut être nécessaire d’effectuer la deuxième session lorsque le bouton floral du tournesol atteint environ 1,9-2,5 cm (0,75-1 in) de diamètre (stade de reproduction R5.9). Un déficit en eau pendant cette phase peut entraîner une diminution du rendement allant jusqu’à 50 %. Si la température est élevée et qu’il n’y a pas de précipitations, une ou deux sessions supplémentaires d’irrigation peuvent être nécessaires, l’une 20 jours après la précédente et l’autre à la fin de la phase de remplissage des graines (4, 2). Enfin, les plantes ne peuvent utiliser l’eau avec une efficacité optimale et atteindre leurs rendements maximaux que si leurs besoins nutritifs (N, P, K) sont suffisamment couverts.

Méthodes d’irrigation utilisées pour la culture du tournesol

Si les bienfaits de l’irrigation pour les tournesols sont bien réels, il faut se garder des excès d’arrosage. Or on constate que de nombreux agriculteurs utilisent des quantités d’eau excessives en optant pour une irrigation par sillon ou par bassin (Ebrahimian et al., 2019). Pourtant, le lien a été fait entre ce type d’irrigation et un risque accru de verse des plantes. On peut distinguer deux types de verse du tournesol : la verse racinaire et la verse caulinaire (par la tige). La verse racinaire est plus fréquente en cas d’excédent d’eau dans le sol, en raison du poids important du capitule au sommet de la plante et d’une diminution de l’ancrage liée au sol assoupli dans la zone racinaire (Sposaro et al., 2010). D’autres systèmes d’irrigation (goutte-à-goutte ou arrosage par asperseurs) permettent de limiter ce risque (Zou et al., 2020). Une option répandue consiste à utiliser une rampe d’irrigation avec un enrouleur de tuyau. Il a également été constaté qu’un système sophistiqué de goutte à goutte augmente de manière significative la hauteur des plantes, le diamètre de la tige, le diamètre du capitule, la masse foliaire par plante, le poids des capitules par pied, le poids des graines par capitule, le rendement en graines et le rendement en huile des cultures de tournesol (5).

Références :

1. https://www.ag.ndsu.edu/publications/crops/sunflower-production-guide#section-1
2. https://www.ndsu.edu/agriculture/ag-hub/ag-topics/crop-production/crops/sunflowers/irrigated-sunflowers
3. https://www.ars.usda.gov/ARSUserFiles/30100000/1990-1999documents/342%201998%20Nielsen%20FS.pdf
4. https://sanangelo.tamu.edu/extension/agronomy/agronomy-publications/sunflower-production-guide/
5. https://www.academia.edu/19712095/Growth_productivity_and_water_use_of_sunflower_crop_under_drip_irrigation_system

Ebrahimian, E., Seyyedi, S.M., Bybordi, A., Damalas, C.A., 2019. Seed yield and oil quality of sunflower, safflower, and sesame under different levels of irrigation water availability. Agric. Water Manage. 218, 149–157.

Zou, H., Fan, J., Zhang, F., Xiang, Y., Wu, L., Yan, S., 2020. Optimization of drip irrigation and fertilization regimes for high grain yield, crop water productivity and economic benefits of spring maize of Northwest China. Agric. Water Manage 230, 105986. 

Sposaro, M.M., Berry, P.M., Sterling, M., Hall, A.J., Chimenti, C.A., 2010. Modelling root and stem lodging in sunflower. Field Crops Res. 119, 125–134. 

Yawson, D. O., Bonsu, M., Armah, F. A., & Afrifa, E. K. (2011). Water requirement of sunflower (Helianthus annuus L.) in a tropical humid-coastal savanna zone.

Hussain, M., Farooq, S., Hasan, W., Ul-Allah, S., Tanveer, M., Farooq, M., & Nawaz, A. (2018). Drought stress in sunflower: Physiological effects and its management through breeding and agronomic alternatives. Agricultural Water Management, 201, 152-166. doi: 10.1016/j.agwat.2018.01.028

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