Réponses de dix variétés de canne à sucre à différentes doses de l’eau d’irrigation utilisant le système localisé “goutte à goutte” dans les conditions du Gharb

Dr. Mohamed AABAD, chercheur au Centre Technique des Cultures Sucrières de l’ORMVA du Gharb

Courriel, mohamedaabad@gmail.com

Pr. Ahmed BOUAZIZ, Enseignant chercheur à l’IAV Hassan II Rabat

Courriel, ahmedbouaziz55@gmail.com

Au Maroc, le secteur agricole utilise, à lui seul, près de 90% des réserves hydrologiques globales du pays. En conséquence, l’emploi de techniques plus efficientes, tel que le système localisé, permettrait d’économiser au moins 50% des quantités d’eau d’irrigation des cultures.

Malgré les efforts déployés en matière de gestion du réseau d’irrigation et la mise en valeur agricole, les résultats obtenus en matière de la maîtrise et de la valorisation de l’eau restent en deçà des objectifs escomptés des secteurs équipés. En effet, l’irrigation qui a été lancée initialement comme un moteur de développement agricole se trouve actuellement confrontée à plusieurs contraintes et doit relever des défis de plus en plus importants notamment la pénurie d’eau, l’accroissement de la demande et la dégradation des ressources.

Quant à la culture de canne à sucre, depuis son introduction en 1972 dans le Gharb, 24 variétés sélectionnées performantes et inscrites au catalogue officiel national. Plus de 200 autres variétés, qui ont été introduites de par le monde, principalement des Etats-Unis (Canal Point, Louisiane, Hawaii), de l’Inde, des Iles Maurice, de La Réunion et de l’Australie, sont conservées au Gharb dans la collection du Centre Technique des Cultures Sucrières (CTCS).

Dans ce climat méditerranéen où la sécheresse estivale coïncide avec la période de croissance active et où l’excédent pluviométrique hivernal n’est pas totalement utilisé à cause des faibles températures, la canne à sucre consomme par cycle de récolte des quantités énormes de 11.000 à 15.000 m³/ha d’eau d’irrigation, coûteuse et de plus en plus rare. Les rendements moyens réalisés chez les planteurs, avoisinant 60 t/ha de tiges usinables et 11 % de sucre, restent loin des potentialités de l’espèce et de celles de la région du Gharb, estimées à plus de 100 t/ha et 13% sucre. Comparée aux autres spéculations pratiquées, la canne à sucre est parmi les cultures qui valorisent le moins bien l’eau d’irrigation (0,7 à 0,8 kg sucre/m3 contre, par exemple, +1,3 kg sucre/m3 pour la betterave).

Conscient de ces défis rencontrés au niveau des principaux périmètres aménagés, l’Etat marocain a décidé avec l’octroi de subventions très encourageantes (80 à 100%) dans le cadre du PNEEI et du Plan du Maroc Vert (PMV), de reconvertir le maximum de superficies équipées en gravitaire et surtout par aspersion aux modes d’irrigation localisée (550.000 ha dont 86.700 ha pour le PAR Gharb).

C’est dans ce contexte visant à encourager cette initiative que nous publions dans cet article, au profit de la filière sucrière et des gestionnaires des ressources en eau, les résultats d’une expérimentation qui a été réalisé par l’ORMVAG (CTCS) et l’IAVH II sur l’irrigation localisée de la culture de canne à sucre dans les conditions pédoclimatiques de la région du Gharb. Son objectif principal a été de comparer les réponses de dix variétés homologuées de canne à sucre à l’application de trois doses contrastées de l’eau d’irrigation utilisant le système localisée (goutte à goutte).

Méthodologie du travail

L’étude a été réalisée entre 2006 et 2007 dans l’ex-station de recherche du Centre Technique des Cultures Sucrières (CTCS) du Gharb à Souk Tlet sur une superficie d’environ un ha sous irrigation localisée (goutte à goutte). Le contrôle des doses apportées a été assuré par des débitmètres installés en tête des parcelles expérimentales (Photos 1 et 2). Cette étude a concerné dix variétés homologuées de canne à sucre (CP66-346, L62-96, CP70-321, MORCP86-10, CP79-1248, CP75-1322, CP78-1140, MORCP86-22, CP79-1658 et CP74-358) pour lesquelles trois régimes d’irrigation bien contrastés ont été appliqués : 100, 33 et 17 % ETM (Photo 1). L’estimation des besoins en eau de la culture ou Evapotranspiration Maximale (ETM) a été faite in situ en se référant à la méthode du bilan climatique basée sur l’évaporation du bac classe A (Ebac). Les observations et les mesures réalisées ont concerné les rendements en tiges usinables et en sucre, la hauteur des tiges, et la qualité technologique des cannes.

Pour déterminer l’efficience d’utilisation de l’eau par les différentes variétés de canne, le calcul du Rendement de l’Eau d’Irrigation (REI) a été basé sur la formule agronomique simple qui relie la production de canne à la quantité d’eau consommée :

REI = Rendement _{(canne ou sucre)} / dose irrigation _{(par régime)}

Où :

REI : Rendement de l’Eau d’Irrigation (t canne/m³ ou kg sucre/m³) 

L’itinéraire technique adopté est celui recommandé par le CTCS/ORMVA Gharb.

Résultats de l’epérimentation

Les apports globaux cumulés pour le régime d’irrigation témoin (100% ETM) ont été en moyenne, pour les deux années d’expérimentation, de l’ordre de 6800 m³/ha (Tableau 1). Pour les régimes 33% ETM et 17% ETM, qui ont abouti au stress hydrique de la culture leurs doses totale n’étaient en moyenne que de 3200 et 2400 m³/ha respectivement.

Tableau 1. Apports d’eau effectués en première et deuxième repousse de canne.

Comparées aux doses actuelles d’irrigation de la canne au Gharb (11-15000 m³/ha/année), Les résultats obtenus par le traitement témoin 100%ETM permettent d’économiser plus de 50% d’eau. Ce qui permettrait une large extension des programmes annuels de plantation de canne à sucre dans la région, ou d’utiliser cet excédent d’eau pour irriguer d’autres cultures comme la betterave sucrière, les cultures maraîchères, l’arboriculture, les cultures fourragères, les céréales ou le riz.

Elongation des tiges

Au cours des deux campagnes d’expérimentation, le régime d’irrigation a montré un effet significatif sur la hauteur des tiges (Figure 1). D’une manière générale, les hauteurs les plus élevées ont été obtenues par l’ensemble des variétés testées pour le traitement témoin 100%ETM (6800 m³/ha). Ces différences entre les hauteurs des tiges ont eu des conséquences proportionnelles sur les rendements en tiges et en sucre à la récolte (Photo 5).

Pendant la période estivale d’irrigation de la canne (juillet-octobre) qui coïncide habituellement avec la phase active de la croissance ou “boom stage”, les besoins en eau de la canne dans les conditions de l’expérimentation ont été estimés en plein régime d’irrigation (100%ETM) à environ 4.5 mm/j. De ce fait, pour réaliser des rendements en canne dépassant la barrière de 100 t/ha, ces doses doivent être accomplies par des arrosages de la canne réguliers durant tout le stade de croissance des tiges.

Le classement des moyennes a également montré que les hauteurs les plus élevées ont été réalisées par les cultivars L62-96, MORCP86-10, MORCP86-22 et CP74-358 qui ont été respectivement de plus de 230 cm pour le témoin 100%ETM, plus de 200 cm pour le régime 33%ETM et plus de 170 cm pour le régime 17%ETM (Figure 1). Toutefois, à la différence des trois premières variétés, dont les corrélations entre les hauteurs et les rendements en canne et en sucre est très importante (R² 86% et 84%), le potentiel d’élongation remarquable de la variété CP74-358 (photo 5) ne s’est pas traduit par des rendements élevés en cannes et en sucre. Ceci pourrait être expliqué par le calibre des tiges de cette variété qui parait moins important.

Par conséquent, les cultivars L62-96, MORCP86-10 et MORCP86-22 confirment leurs potentiels génétiques élevés pour mieux valoriser l’eau d’irrigation de la canne à sucre.

Rendements en tiges usinables

La variété L62-96 a réalisé des rendements records en tiges usinables, soit en moyenne des deux repousses 161, 127 et 107 t/ha respectivement pour les régimes 100%, 33% et 17%ETM (Figure 2), suivi des variétés MORCP86-22 et MORCP86-10. Pour les différents niveaux de régimes hydriques, ces rendements sont généralement supérieurs à la moyenne des autres variétés. Néanmoins, la variété MORCP86-10 (figure) a révélé une certaine sensibilité aux stress hydriques les plus forts (doses irrigation < 33%ETM). Aussi, les variétés CP75-1322, CP74-358 et CP 78-1140 qui arrivent en deuxième ordre valorisent moins bien l’eau d’irrigation (figures 1 et 2).

Rendements en sucre

Les analyses statistiques ont montré des différences très hautement significatives de l’effet du régime hydrique et aussi du génotype sur le rendement en sucre. Le classement des moyennes a révélé la supériorité de la variété L62-96 suivie des variétés MORCP86-22, MORCP86-10 et CP75-1322, dont les rendements en sucre ne sont pas significativement différents (Figure 3). Le reste des variétés (CP74-358, CP66-346, CP79-1658, CP70-321, CP78-1140, CP79-1248) a donné des rendements similaires, mais relativement moins intéressants, soit 3 à 7 t sucre/ha en moins par rapport au cultivar le plus performant L62-96.

Dans toutes les conditions d’irrigation avec ou sans stress hydrique (irrigation avec régime 17 ou 100%ETM), les variétés L62-96, MORCP86-22 et MORCP86-10 (24, 21 et 20 t sucre/ha) avec un degré moindre CP75-1322 (18  t sucre/ha) ont montré pendant les deux années d’expérimentation (Figure 2 & 3) leurs performances pour valoriser l’eau d’irrigation par rapport aux autres cultivars. Alors que la variété MORCP86-10 qui a montré des capacités élevées pour valoriser l’eau en conditions favorables d’irrigation (100%ETM) parait relativement moins tolérante aux conditions de déficit hydrique élevé (12 t sucre/ha/ 17% ETM).

Dans un premier temps, nous pourrions lier cet avantage de valorisation de l’eau d’irrigation exprimé par rapport aux autres variétés testées (CP74-358, CP66-346, CP79-1658, CP70-321, CP78-1140, CP79-1248) au fait que ces génotypes ont montré des taux élevés de croissance en hauteur qui ont été bien corrélés avec le rendement en sucre et en tiges usinables.

Ces résultats, qui confirment ceux obtenus pour la croissance des cannes et pour le rendement en tiges usinables, mettent en exergue la possibilité d’améliorer davantage les rendements de cette culture en utilisant les génotypes les mieux adaptés, notamment les cultivars L62-96, MORCP86-22 et MORCP86-10. Ces avantages permettraient de classer ces variétés parmi celles qui paraissent tolérantes au déficit hydrique (sécheresse) et ayant des capacités élevées pour mieux valoriser l’eau d’irrigation.

Analyses de la qualité technologique

Pour chacune des deux années d’expérimentation, les analyses technologiques n’ont pas montré de différences significatives liées à l’effet du régime hydrique ni aux génotypes des différentes variétés sur les indicateurs qualitatifs de la canne à sucre (richesse%, pureté% et fibre% des cannes). Ce qui pourrait être expliqué par la date de récolte tardive qui a été effectuée pour chaque cycle de canne pendant le mois de juin c’est-à-dire vers la fin de la campagne de récolte de la culture ; où toutes les variétés ont eu suffisamment le temps pour accumuler le maximum de sucre dans les tiges indiquant leur maturité physiologique.

En revanche, les niveaux des taux de richesse réalisés sont relativement élevés pour l’ensemble des variétés (14-16% sucre) comparativement à la moyenne du Gharb qui est de l’ordre de 11%. On estime que l’ensemble des variétés ont été maintenues sous un régime d’eau régulier et favorisé par le système d’irrigation localisée comparativement à l’aspersif et au gravitaire communément utilisés en grande culture dans les régions du Gharb et du Loukkos.

Valorisation agronomique de l’eau d’irrigation

Les résultats montrent que les meilleures Rendements de l’Eau d’Irrigation (REI) sont obtenus par les quatre variétés (figures 4) parmi celles ayant abouti aux rendements en tiges (Figure 2) et également en sucre (Figure 3) les plus élevés : L62-96, MORCP86-10, MORCP86-22 et CP75-1322. A l’exception de la MORCP86-10 qui a montré un déclin pour le traitement 17%ETM, leurs REI respectifs ont dépassé en moyenne des deux repousses de canne, 2.6 kg sucre/m³ pour le régime 100%ETM, 4.8 kg sucre/m³ pour 33%ETM et 5.5 kg sucre/m³ pour 17%ETM (Figures 4).

Partant du principe que la variété qui valorise mieux l’eau d’irrigation serait celle qui maximise à la fois le rendement en sucre et le Rendement de l’Eau d’Irrigation (REI kg sucre/m³) indépendamment des régimes hydriques utilisés (avec ou sans déficit hydrique). En effet, la comparaison entre les rendements en sucre potentiels (100%ETM) et les REI (figures 5-6) réalisés en conditions de déficit hydrique (33 et 17%ETM), confirme que les variétés L62-96, MORCP86-10, ‘MORCP86-22 et CP75-1322 permettraient de tirer le maximum de profit en sucre et d’optimiser l’utilisation de l’eau pour irriguer la culture de canne a sucre au Gharb.

Aussi, il faut noter que, malgré leurs niveaux de REI relativement faibles (REI < 2.4 kg sucre/m³), les anciennes variétés CP70-321 et CP66-346 (dominantes dans les plantations de canne à sucre, +80%) se sont avérées exceptionnellement tolérantes au déficit hydrique élevé en cas de conditions climatiques plus sèches (17%ETM, figures 5).

Les variétés L62-96, MORCP86-10, ‘MORCP86-22 et CP75-1322 apparaissent donc avoir des potentialités de valorisation de l’eau très importantes avec des capacités meilleures pour tolérer le déficit hydrique et seraient de ce fait, beaucoup mieux adaptées pour améliorer à la fois le rendement de l’eau et la productivité de la canne à sucre dans les conditions du Gharb. Leurs performances pourraient être liées à leurs origines d’importation et s’expliqueraient aussi par le fait que le cultivar L62-96 en provenance de la Louisiane, caractérisée par un climat, plus frais en hiver, a été sélectionné aux USA comme étant un génotype précoce à cycle court et à potentiel de croissance et de production élevées. Contrairement aux autres génotypes ‘’CP’’ d’origine Canal Point en Floride (USA) à climat subtropical, les deux variétés ‘’MORCP’’ ont été améliorées et sélectionnées in situ dans les conditions du Gharb au Maroc.

Valorisation économique de l’eau d’irrigation

La valorisation économique de l’eau d’irrigation par les différentes variétés a été meilleure en conditions favorables d’arrosage sans déficit hydrique la culture de canne à sucre (100%ETM). De ce fait, les meilleurs bénéfices dégagés ont été également obtenus par les variétés les plus performantes en terme de production de sucre et d’efficacité d’utilisation de l’eau d’irrigation : L62-96, MORCP86-10, MORCP86-22 et CP75-1322 (figure 7 et 8). Leurs marges nettes optimales réalisées ont été respectivement de l’ordre de 30.000, 23.300, 22.900 et 20.000 DH/ha/an, pour un gain marginal net optimum d’environ 4.6, 3.6, 3.5 et 3.1 DH/m³ d’eau d’irrigation utilisé. Comparés aux marges bénéficières moyennes réalisées pour la canne à sucre en grande culture (5 à 6.000 DH/ha/an), ces variétés permettraient d’améliorer considérablement (augmentation de 3 à 6 fois) le revenu des planteurs et de l’industrie sucrière au Maroc.

Les génotypes CP75-1322, CP74-358, CP78-1140 ont réalisé des rendements économiques intermédiaires, alors que CP70-321 et CP66-346 couramment plantées au Gharb (+80%) rentabilisent moins bien l’eau d’irrigation.

Résumé

Au Maroc La canne à sucre est une culture hautement consommatrice en eau notamment avec les modes actuels d’irrigation en gravitaire et par aspersion. Dans le but d’améliorer le Rendement de l’Eau d’Irrigation (coûteuse et de plus en plus rare), une expérimentation a été conduite in situ dans les conditions pédoclimatiques de la région du Gharb sur dix variétés de canne à sucre pour lesquelles trois niveaux contrastés d’alimentation hydrique (100%, 33%, et 17% ETM) ont été utilisés.

Comparées aux doses actuelles d’irrigation de la canne au Gharb (11-15000 m³/ha/année), Les résultats obtenus par le traitement témoin 100%ETM (7000 m³/ha) permettent d’économiser plus de 50% d’eau. Ce qui permettrait une large extension des programmes annuels de plantation de canne à sucre dans la région, ou d’utiliser cet excédent d’eau pour irriguer d’autres cultures comme la betterave sucrière, les cultures maraîchères, l’arboriculture, les cultures fourragères, les céréales ou le riz.

Ces résultats montrent aussi que la variété L62-96 a eu des potentiels de croissance et de productivité plus élevés par rapport aux autres variétés testées, et ceux pour les trois niveaux d’alimentation en eau. Dans les conditions sans déficit hydrique (100% ETM), ses rendements ont atteint un record dépassant 160 t/ha en tiges usinables et 24 t/ha en sucre avec un REI de 3.5 kg de sucre/m³ d’eau d’irrigation utilisé. Ce qui a permis de dégager un bénéfice net de l’ordre de 30000 DH/ha/année et un gain marginal optimum d’environ 4.6 DH/m³ utilisé.

Les performances de productivité et de valorisation de l’eau d’irrigation des variétés MORCP86-10, MORCP86-22 et CP75-1322 sont très comparables à ceux du cultivar potentiel L62-96.

Avec des REI (<2.4 kg/m³ sucre) et des productivités plus faibles (<10.000 DH/ha), les variétés CP70-321 et CP66-346, habituellement plantées sur une grande superficie en grande culture au Gharb (+80%), ont été classées parmi les cultivars (CP74-358, CP78-1140, CP79-1248, et CP79-1658) qui valorisent relativement moins bien l’eau d’irrigation. En revanche, ces variétés ont exceptionnellement montré un caractère de tolérance des conditions climatiques de sécheresse avec un déficit hydrique plus élevé (<17%ETM).  

En somme, nous recommandons les quatre variétés L62-96, MORCP86-10, MORCP86-22 et CP75-1322 en tant que des génotypes très prometteurs pour améliorer à la fois le rendement de l’eau d’irrigation (REI) et la productivité de la culture de canne à sucre dans les périmètres canniers du Maroc.