L’extrait suivant est tiré de Peng, Shaobing, Chang Zheng, et Xing Yu. "Progress and Challenges of Rice Ratooning Technology in China." Crop and Environment, vol. 2, 2023, pp. 5-11. Par souci de concision, certaines parties ont été omises. Veuillez-vous référer au texte intégral ici : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2773126X23000060

Introduction

La repousse du riz, une pratique consistant à récolter une deuxième culture à partir des chaumes de la culture principale, est une technologie ancienne car les agriculteurs pratiquent la repousse depuis des milliers d’années (Guo, 1993 ; Vergara et al., 1988). La repousse était pratiquée par les agriculteurs plutôt comme une réflexion après coup ou lorsque leurs cultures de riz étaient gravement endommagées par des inondations (Bai et al., 2008 ; Lampe, 1988). L’adoption du riz de repousse était très limitée par le passé en raison du rendement en grains faible et instable pendant la saison de repousse, bien qu’elle présente de nombreux avantages tels que l’économie de main-d’œuvre, de semences, d’engrais, d’eau, de pesticides, de lit de pépinière et de temps par rapport au riz de double saison (Peng, 2014 ; Santos et al., 2003 ; Yuan et al., 2019).

Au début de ce siècle, il y a eu un déclin rapide de la production de riz de repousse en Chine. Les raisons suivantes expliquent le déclin de la superficie de riz de repousse des années 1990 au début des années 2010. Premièrement, le rendement en grains de la culture de repousse était encore très faible et instable (Xiong et al., 2000 ; Xu et al., 2015). Deuxièmement, le rendement en grains du riz hybride a été encore amélioré, notamment grâce au développement du riz hybride super. Les agriculteurs pouvaient atteindre un rendement satisfaisant en plantant du riz de mi-saison avec des variétés de riz hybride super (Wang et al., 2021). Troisièmement, il y avait un surplus de production de riz en Chine à cette époque et il devenait difficile pour les agriculteurs de vendre les grains de riz. En conséquence, le prix du riz n’était pas très attractif pour augmenter davantage la production de riz (Luo, 2016). Quatrièmement, la pénurie de main-d’œuvre et l’augmentation rapide des coûts de main-d’œuvre ont empêché les agriculteurs de poursuivre la pratique de la production traditionnelle de riz de repousse avec la culture principale récoltée manuellement (Fei et al., 2013).

Pour inverser le déclin de la superficie de riz de repousse, les scientifiques du Centre de physiologie et de production des cultures (CPPC) de l’Université agricole de Huazhong, en collaboration avec des chercheurs et des agents de vulgarisation des districts de Honghu et Qichun de la province du Hubei, ont développé la technologie mécanisée de repousse du riz avec la culture principale récoltée mécaniquement depuis le début des années 2010 (Wang et Peng, 2018 ; Xiao, 2018 ; Zheng et al., 2022a, 2022b). Des études ont été menées sur la physiologie du potentiel de rendement du riz de repousse et sur l’amélioration de la gestion des cultures en mettant l’accent sur la minimisation de la perte de rendement pendant la saison de repousse due à la récolte mécanique de la culture principale. Avec des variétés et des pratiques de gestion appropriées, le rendement en grains du riz de repousse mécanisé a augmenté significativement, et les agriculteurs pouvaient produire jusqu’à 9-10 tonnes par hectare pendant la saison principale et 5-6 tonnes par hectare pendant la saison de repousse. Par conséquent, le riz de repousse mécanisé a rapidement remplacé la pratique traditionnelle de riz de repousse, et la superficie de plantation s’est rapidement étendue en Chine depuis 2013. La superficie totale actuelle de riz de repousse a atteint légèrement plus de 1 million d’hectares en Chine (Yu et al., 2022b).

Pratiques clés de la technologie de repousse mécanisée

Parce que la pratique traditionnelle de riz de repousse avec la culture principale récoltée manuellement n’est plus adaptée à la situation sociale et économique actuelle en raison des besoins élevés en main-d’œuvre, il est important de développer la technologie de repousse du riz avec la culture principale récoltée mécaniquement. Dans le riz de repousse mécanisé, cependant, des dommages par écrasement aux chaumes se produiront pendant la récolte mécanique de la culture principale (Xiao, 2018 ; Zhou et al., 2022). En conséquence, les bourgeons axillaires sont partiellement détruits et la régénération des talles est lente, ce qui cause un rendement faible et instable de la culture de repousse (Chen et al., 2021 ; Zheng et al., 2022a). Les moissonneuses-batteuses ordinaires pourraient causer des dommages par écrasement sur jusqu’à 50 % de la surface au sol, ce qui pourrait entraîner une perte de rendement allant jusqu’à 45 % pendant la saison de repousse (Fu et al., 2022 ; Li et al., 2019 ; Zhang et al., 2015). En plus de la conception de moissonneuses spécialisées avec des dommages par écrasement réduits, les pratiques clés pour atteindre un rendement élevé dans le système de repousse mécanisée du riz incluent la sélection des variétés, l’optimisation de la date de plantation, une gestion appropriée de l’eau et des engrais, et une hauteur de coupe de la paille optimale.

· Sélection des variétés

Il existe une grande variation dans le rendement en grains de la culture de repousse entre les variétés de riz, qui est fortement liée à leur capacité de repousse (Chen et al., 2018 ; Negalur et al., 2017). La capacité de repousse est définie comme le rapport des panicules par mètre carré pendant la saison de repousse à celui pendant la saison principale (Wang et al., 2019). La capacité de repousse peut atteindre 2,0 ou plus car chaque chaume a plusieurs positions de nœuds avec le potentiel de produire des talles régénérées pendant la saison de repousse, surtout sous une hauteur de coupe de paille élevée (He et al., 2019 ; Vergara et al., 1988 ; Yu et al., 2022a). Une capacité de repousse de 1,5 est plus courante avec la plupart des variétés dans la production de riz de repousse (Wang et al., 2019 ; Yang et al., 2021). De plus, la capacité des variétés à tolérer les dommages par écrasement de la machine de récolte est particulièrement importante pour réduire la perte de rendement pendant la saison de repousse due à la récolte mécanique de la culture principale. Une grande variation dans la tolérance aux dommages par écrasement a également été observée parmi les variétés de riz dans notre étude récente (Guo Y., données non publiées).

Bien que les méga variétés pour la production de riz de repousse varient selon les provinces, leurs caractéristiques communes sont des variétés de mi-saison, des hybrides surtout des hybrides à deux lignées, une capacité de repousse élevée, une tolérance aux dommages par écrasement, une durée moyenne de 130-140 jours, et une qualité de grain relativement bonne (Wang et al., 2021 ; Zhang et al., 2021). Néanmoins, trois variétés de riz hybride, Liangyou 6326, Fengliangyouxiang 1, et Yongyou 4949, ont des performances de rendement relativement stables et supérieures dans les saisons principale et de repousse à travers plusieurs provinces (Lin et al., 2022 ; Wu et al., 2020 ; Zhang et al., 2021). En général, le riz hybride produit un rendement en grains plus élevé dans les saisons principale et de repousse que les variétés consanguines, ce qui pourrait être dû à sa teneur en glucides plus élevée dans le chaume et à un système racinaire plus vigoureux à la récolte de la culture principale (Chen et al., 2018 ; Ren et al., 2006 ; Xu et al., 2015).

Récemment, des variétés de riz de début de saison avec une courte durée de croissance de 110-120 jours ont été testées pour le riz de repousse dans les provinces de l’Anhui et du Hunan. Il y a deux objectifs à cette tentative. L’un est d’éviter les températures élevées de fin juillet et début août car sa culture principale est récoltée à la mi ou fin juillet, période pendant laquelle la qualité du grain est meilleure que la culture principale qui est récoltée du début à la mi-août. L’autre est de laisser suffisamment d’énergie thermique pour la culture de repousse afin qu’une faible hauteur de coupe puisse être pratiquée pendant la récolte de la culture principale. Avec la faible hauteur de coupe, les effets négatifs des dommages par écrasement sur le rendement en grains et la qualité de mouture de la culture de repousse pourraient être minimisés. Cependant, sa performance de rendement dans les deux saisons devrait être rigoureusement comparée avec les variétés de mi-saison à travers une large gamme de conditions environnementales.

· Optimisation de la date de plantation

Actuellement, le riz de repousse est recommandé pour la culture dans la région où l’énergie thermique est supérieure à celle requise pour planter du riz de saison unique mais pas suffisante pour planter du riz de double saison (Dong et al., 2017 ; Xu et al., 2021). Par conséquent, l’énergie thermique est généralement limitée dans la production de riz de repousse, et il est important d’optimiser la date de plantation en mettant l’accent sur la plantation précoce. La préparation du lit de semis en serre plastique ou dôme est faite dès février. Les semences sont généralement semées dans des plateaux de semis ou des lits de semis du 15 au 20 mars et le repiquage est fait lorsque les plants ont environ un mois. Certains agriculteurs progressistes avancent même le semis au début mars. En Chine centrale, la récolte de la culture principale est généralement faite entre le 5 et le 15 août, et en général, une récolte précoce de la culture principale offre une assurance pour le succès de la culture de repousse. La date de récolte et la durée de croissance de la culture de repousse dépendent de la température en septembre et octobre. Si la température est élevée pendant ces deux mois, la récolte sera retardée et la durée de croissance de la culture de repousse sera prolongée et, par conséquent, le rendement en grains de la culture de repousse sera élevé. La durée de croissance prolongée est due au fait qu’une énergie thermique suffisante permet aux talles régénérées des nœuds inférieurs dans la zone d’écrasement d’atteindre la pleine maturité.

· Gestion appropriée de l’eau

Un séchage important du sol deux semaines après l’épiaison pendant la saison principale est recommandé pour atteindre une teneur en humidité du sol et une dureté du sol appropriées à la récolte de la culture principale afin de minimiser les dommages par écrasement sur les chaumes par la machine de récolte (Zheng et al., 2022a). Comparé au traitement de séchage léger du sol, le traitement de séchage important du sol au mi-tallage et au mi-remplissage du grain a augmenté la dureté du sol à 5 cm de profondeur de 2,52 à 4,23 kg/cm2 à la maturité de la culture principale. Une meilleure régénération des talles et une croissance des plantes dans la rangée écrasée ont été observées dans le traitement de séchage important du sol que dans le traitement de séchage léger du sol. Le séchage important du sol n’a pas affecté le rendement en grains de la culture principale mais a augmenté le rendement en grains de la culture de repousse de 9,4 %. Ces résultats suggèrent que le séchage important du sol pendant la saison principale est une pratique très importante pour minimiser la perte de rendement pendant la saison de repousse due à la récolte mécanique de la culture principale.

La gestion de l’eau immédiatement après la récolte de la culture principale est également cruciale pour atteindre un rendement en grains élevé pendant la saison de repousse (Negalur et al., 2017). Comme mentionné ci-dessus, la culture principale est généralement récoltée au début août lorsque la température est très élevée et le stress thermique pourrait avoir un effet néfaste sur l’initiation et la survie des bourgeons axillaires, et la croissance des talles régénérées. Dans ces conditions, la gestion de l’eau devrait se concentrer sur la réduction de la température de l’air de la canopée et l’augmentation de l’effet de refroidissement par transpiration des tissus végétaux.

· Gestion unique des engrais

La stratégie de gestion des engrais pour la culture principale est largement similaire à celle du riz de mi-saison, sauf que le taux d’application d’azote (N) est plus élevé pendant la phase végétative lorsque la température de l’air est relativement basse, ce qui est la même stratégie utilisée pour le riz de début de saison (Zhou et al., 2018). Pour la culture de repousse, cependant, la pratique de gestion des engrais est très unique. Il est recommandé d’appliquer un engrais azoté favorisant les bourgeons deux semaines avant la récolte de la culture principale, et un engrais azoté favorisant les talles dans les 3 jours suivant la récolte de la culture principale (De Datta et Bernasor, 1988 ; Lin et al., 2015). Le taux pour chaque application est généralement de 50-75 kg N par hectare. Certains agriculteurs appliquent 75 kg K par hectare en même temps que l’application de l’engrais azoté favorisant les bourgeons (Liu, 2016 ; Sun, 2019).

Dans l’une de nos expériences sur le terrain menées dans le district de Qichun, l’application d’azote favorisant les bourgeons à 75 kg par hectare a augmenté le rendement en grains de la culture de repousse de 15,4 %, l’azote favorisant les talles au même taux a augmenté le rendement en grains de la culture de repousse de 36,9 %, et l’application des deux a augmenté le rendement en grains de 39,5 % (Sun, 2019). L’azote favorisant les bourgeons a augmenté le nombre de panicules, tandis que l’azote favorisant les talles a augmenté la taille des panicules. Bien qu’il y ait eu plus d’études soulignant la nécessité de l’application d’azote favorisant les talles, l’importance de l’engrais azoté favorisant les bourgeons par rapport à celui favorisant les talles pour l’augmentation du rendement de la culture de repousse a été controversée (Turner et McIlrath, 1988 ; Wang et al., 2019). Yuan et al. (1996) ont conclu que l’azote favorisant les bourgeons devrait être souligné lorsque le nombre de panicules limitait le rendement en grains de la culture de repousse, tandis que l’azote favorisant les talles devrait être souligné lorsque la taille des panicules et le pourcentage de remplissage des grains limitaient le rendement en grains de la culture de repousse.

Les agriculteurs sont souvent réticents à appliquer l’engrais favorisant les bourgeons car la canopée des cultures est entièrement fermée à ce stade de la culture, et il est difficile pour les agriculteurs d’entrer dans le champ pour l’application. De plus, les ressources en eau pourraient ne pas être disponibles pendant cette période et l’apport d’azote en couverture ne peut pas être fait sans eau stagnante dans le champ. Un engrais azoté à libération lente pour le riz de repousse a été formulé par le CPPC en collaboration avec Sinofert Holding Limited pour éviter l’application d’engrais azoté favorisant les bourgeons (Yang et al., 2022). Le nombre d’applications d’azote pour l’ensemble du riz de repousse (saisons principale plus repousse) pourrait être réduit de 5 à 2-3 fois en utilisant l’engrais azoté à libération lente sans grande réduction du rendement annuel en grains. Cependant, son coût élevé actuel empêche une commercialisation à grande échelle et les efforts futurs portent sur la réduction des coûts de cet engrais azoté spécial pour le riz de repousse.

· Hauteur de coupe de paille appropriée

La hauteur de coupe de la paille à la récolte de la culture principale détermine combien de nœuds sont laissés sur le chaume. À l’exception du premier nœud du haut, chaque nœud a un bourgeon axillaire qui peut potentiellement produire une talle régénérée. À une hauteur de coupe élevée, les talles régénérées sont généralement produites dans les positions des nœuds supérieurs, qui ont une durée de croissance plus courte que celles des positions des nœuds inférieurs (Ichii, 1988 ; Ling et al., 1989). Par conséquent, ajuster la hauteur de coupe de la paille pendant la récolte de la culture principale est nécessaire pour éviter les dommages du froid pendant le développement des panicules et la floraison de la culture de repousse (c’est-à-dire une hauteur de coupe élevée pour la récolte tardive de la culture principale). En Chine centrale où l’énergie thermique est insuffisante, une hauteur de coupe de paille élevée de 40-45 cm est généralement pratiquée. Sous cette hauteur de coupe, les talles régénérées sont généralement produites aux 2e et 3e nœuds à partir du haut (Dong et al., 2017 ; Yu et al., 2022a). La hauteur de coupe de la culture principale est l’une des pratiques les plus importantes qui déterminent le rendement en grains de la culture de repousse car elle a un effet substantiel sur l’initiation des bourgeons axillaires et la croissance des talles régénérées (Harrell et al., 2009). Cependant, il y a une controverse sur le fait qu’une hauteur de coupe élevée ou basse résulte en un rendement en grains élevé de la culture de repousse. Yazdpour et al. (2012) ont rapporté que la hauteur de coupe élevée de 40-50 cm a significativement augmenté le rendement en grains de la culture de repousse en raison de l’augmentation des panicules par mètre carré comparé à la hauteur de coupe de 10-20 cm. D’autre part, Jones (1993) a trouvé que l’augmentation de la hauteur de coupe avait peu d’effet sur les panicules par mètre carré, mais diminuait significativement les épillets par panicule, ce qui a causé une réduction du rendement dans la culture de repousse. La controverse pourrait être le résultat de différents types de variétés et de conditions climatiques, surtout la disponibilité de l’énergie thermique pendant la période de croissance de la saison de repousse (Xiong et al., 2000 ; Yi et al., 2009).

Défis pour une mise à l’échelle supplémentaire

Il y a encore plusieurs défis pour une mise à l’échelle supplémentaire de cette technologie. Le premier et le plus important est la perte de rendement de la culture de repousse due aux dommages par écrasement de la moissonneuse. L’ampleur de cette perte de rendement dépend de la capacité de la variété à tolérer les dommages par écrasement, de la manière dont les agriculteurs font fonctionner la moissonneuse, de la gestion de l’eau du sol, et des pratiques de fertilisation. Cependant, la solution la plus efficace est de concevoir une moissonneuse spéciale pour le riz de repousse. Divers prototypes de moissonneuses spéciales ont été développés par plusieurs institutions de recherche telles que l’Université agricole de Huazhong, l’Université du Jiangsu, et l’Université agricole de Chine du Sud (Fu et al., 2020 ; Huang et al., 2020 ; Yang et al., 2019). Ces machines pourraient réduire le pourcentage de surface écrasée de 40-50 % à 26,7 % et réduire substantiellement la perte de rendement dans la culture de repousse due aux dommages par écrasement, mais leur mobilité, leur efficacité de travail, et leur durabilité ne sont pas satisfaisantes pour la commercialisation. Les efforts pour améliorer ces moissonneuses spéciales pour le riz de repousse doivent être poursuivis. 

Un autre défi est la qualité de mouture et de dégustation de la culture principale, qui est meilleure que le riz de début de saison mais moins bonne que le riz de mi-saison et de fin de saison. Bien que les variétés avec une qualité de grain relativement bonne soient recommandées pour la repousse du riz, les températures élevées pendant la période de remplissage des grains augmentent la crayosité, ce qui réduit le rendement en riz entier (Yang et al., 2022). De plus, l’engrais azoté favorisant les bourgeons augmente la teneur en protéines des grains et réduit par conséquent la palatabilité de la culture principale. La recherche est en cours pour sélectionner des variétés avec une qualité de mouture et de dégustation relativement stable sous haute température. Longjingyou 1212 semble être une variété avec ces traits (Yang C. données non publiées). Bien que la culture de repousse ait une qualité de dégustation supérieure, sa qualité de mouture n’est pas satisfaisante dans le riz de repousse mécanisé. Le problème de la qualité de mouture réside dans le faible rendement en riz entier, qui est causé par la maturité tardive des talles régénérées dans les zones écrasées (Zheng et al., 2022b). Les variétés hybrides intersous-spécifiques telles que Yongyou 4949 pourraient partiellement résoudre ce problème car elles ont une forme de grain ronde. 

Dans l’ensemble, les pratiques de gestion des cultures du riz de repousse sont plus compliquées comparées au riz de saison unique ou double. C’est parce que la performance de la seconde culture est affectée par la première culture. De plus, les procédures clés doivent être achevées dans un court laps de temps. Les conditions climatiques ont un impact profond sur le rendement en grains, surtout pendant la saison de repousse. Par conséquent, il n’est pas facile d’atteindre un rendement en grains stable et élevé dans le riz de repousse comparé aux cultures de riz ordinaires. Pour surmonter ces contraintes, des pratiques de gestion des cultures simplifiées doivent être développées, et plus de formation et de diffusion technologique sont nécessaires. 

Presque toutes les variétés de riz actuellement utilisées pour la production de riz de repousse en Chine ont été sélectionnées parmi les variétés existantes. La plupart de ces variétés ont été libérées il y a de nombreuses années et leurs résistances aux maladies, aux insectes, et à la verse ne sont pas aussi bonnes que les variétés nouvellement développées. La pyriculariose et la gaine foliaire sont les maladies les plus graves, tandis que la cicadelle brune et le foreur de tige sont les insectes les plus dévastateurs pour le riz de repousse. La verse est un autre problème majeur affectant la régénération des talles et le rendement en grains de la culture de repousse. 

Alors que la superficie de plantation de riz de repousse mécanisé augmente, les sélectionneurs de riz ont commencé à montrer de l’intérêt pour le développement de variétés ciblées pour le système de repousse du riz mécanisé.

Conclusions

Le développement rapide de la technologie mécanisée de repousse du riz en Chine suggère fortement que cette technologie est la plus efficace pour augmenter la production totale de riz avec des besoins réduits en main-d’œuvre et des intrants agronomiques réduits. La sélection ciblée pour le système de repousse du riz mécanisé offre de grandes opportunités pour une amélioration supplémentaire du rendement en grains et de la qualité. Il y a un grand potentiel pour étendre davantage le riz de repousse en Chine, et il y aura un intérêt de recherche accru de diverses disciplines lorsque la superficie totale de plantation de riz de repousse sera davantage étendue. Les travaux de recherche futurs devraient se concentrer sur l’amélioration de la moissonneuse spécialisée, la qualité des grains, et la résistance aux ravageurs et à la verse.