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Le gel, l’intempérie et les moyens de protection limitant les dégâts

Une grande partie de l’arboriculture fruitière au Maroc est localisée en altitude (Oulmès 1.120 m, Aïn Leuh 1.300 m, Midelt 1.500 m, …). Cette situation en altitude permet de satisfaire des besoins primordiaux en froid, caractéristique essentielle des espèces ligneuses des régions tempérées. Ces besoins sont exprimés en ’’sommes des températures’’, variables (600 à 1.500 heures à un niveau < 7,2°C) selon l’origine génétique des variétés et des espèces comme le cerisier, le pommier, …, permettant la levée de la dormance et la reprise de l’activité végétative. 

 Pendant la période de repos végétatif, ces cultures peuvent supporter le froid intense mais autrement, elles sont exposées à de nombreux risques climatiques dont les gelées, la grêle, etc. Par ailleurs, et même si les espèces fruitières concernées sont adaptées au climat, les dommages causés par les gelées, fréquentes en zone de montagne, peuvent engendrer des pertes sérieuses de rendement, particulièrement quand ils ont lieu pendant des années consécutives ou pendant les stades phénologiques sensibles du cycle.
Ainsi, comme chaque année, les arboriculteurs s’inquiètent quand les conditions favorables au gel sont annoncées, et se demandent comment protéger leurs cultures de ce phénomène météorologique dont la période de survenue (hiver ou printemps) est déterminante.

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Qu’est ce qu’un gel ou une gelée ?
Le gel est un phénomène météorologique correspondant à un abaissement de la température de l’air au dessous de 0°C. Il se produit à certaines époques de l’année et dans certaines zones dites gélives, généralement loin des régions côtières où l’amplitude thermique est plus faible. Parmi les régions agricoles, certaines sont considérées comme plus ou moins risquées selon le nombre de jours de gel par an, c’est à dire le nombre de jours dont la température minimale est inférieure à 0°C. Ce phénomène représente un épisode de froid intense qui se traduit par la transformation de l’eau en glace (givre) à la surface du sol ou des plantes. Selon son intensité (degré de température négative, durée, rapidité), ce phénomène se produit à un moment déterminé, sur une région donnée et à certaines époques de l’année. Il peut affecter des cellules, des tissus ou des organes des plantes et engendrer des dégâts allant d’un départ tardif de la végétation jusqu’à la destruction partielle ou totale d’une culture. Sachant que l’eau en se congelant augmente de volume, la sève contenue dans les espaces intercellulaires et à l’intérieur des cellules peut se congeler et entrainer leur déchirement.

Situations gélives et facteurs favorisants
Divers facteurs contribuent à favoriser la survenue des épisodes de gel dans une localité ou une région. Il s’agit de la topographie, du couvert végétal, de l’état du sol, du rayonnement, la conduction et convection (mouvements vertical ou horizontal des masses d’air froid), condensation –rosée- et évaporation, … Ainsi, un sol nu et tassé est moins gélif qu’un sol couvert en continu de végétation ou travaillé récemment car le couvert végétal et la couche superficielle ameublie jouent un rôle d’isolants thermiques empêchant le dégagement de la chaleur provenant de la profondeur du sol.
En outre, la situation anticyclonique (vent faible et calme, ciel clair) est un autre facteur favorisant, surtout la nuit.
NB : Nos agriculteurs font un lien entre les gelées et la pleine lune, en fait il s’agit de coïncidence avec un ciel clair, sans couvert nuageux qui bloquerait les radiations dégagées par le sol.
A signaler que les différentes espèces fruitières ont une sensibilité au gel différente et variant selon leurs stades phénologiques propres (feuillaison, floraison et fructification). Ces stades sont influencés par les gelées qui peuvent déterminer leu avancement ou leur retardement.

Les types de gelées
On distingue deux types de gelées :

  • Le gel d’advection (gelées noires) : elles sont dues le plus souvent, à l’arrivée en hiver, de masses d’air froid et sec avec du vent, sur de vastes régions pendant une durée assez longue, entrainant un noircissement de la végétation.
  • Le gel par rayonnement (gelées blanches) : elles sont dues au rayonnement nocturne du sol (restitution de la chaleur accumulée le jour –la chaleur monte et le froid descend–) par temps calme (absence de vent) et froid, et ciel dégagé entrainant un refroidissement du sol. Elles se produisent le plus souvent au printemps. Ces gelées limitées dans le temps et l’espace résultent de la congélation (dépôt de glace) de l’humidité de l’air qui se dépose sur les plantes (rosée) ou le sol. La vapeur d’eau contenue dans l’air passe directement de la phase gazeuse à la phase solide.

Généralement, en arboriculture les gelées noires, hivernales, coïncident avec la période de repos végétatif des arbres et causent moins de dégâts que les gelées blanches, essentiellement printanières, qui surviennent pendant la reprise de la végétation (débourrement, floraison, formation des fruits) avec des dégâts importants.

Les effets des gelées
Pour évaluer convenablement l’utilité des méthodes de prévention du gel, il est nécessaire de comprendre l’effet des températures glaciales sur la ou les cultures considérées. Certains effets sont bien connus tandis que d’autres sont moins clairs et nécessitent un complément de recherches. La température minimale (appelée température « critique ») qui doit être atteinte pour qu’une culture subisse des lésions, est sous la dépendance de nombreux facteurs : espèce, variété, stade physiologique ou végétatif, vigueur de la plante, état du sol et nature de la couverture végétale, intensité et durée du gel, conditions de dégel, présence de nuages et de vent pendant le gel, et d’autres encore.
Chez de nombreuses plantes, la résistance au gel est plus faible à l’approche de la maturité qu’au cours des premiers stades de croissance. Pendant les stades de croissance, une plante en bonne santé résiste souvent mieux au gel qu’une plante souffreteuse.
Les températures critiques nécessaires à l’apparition de dommages peuvent varier en fonction du temps pendant lequel elles demeurent au-dessous du point de congélation. Par exemple, les bourgeons des arbres fruitiers peuvent être lésés par une température de -2°C persistant plus de 24 heures, mais peuvent survivre s’ils sont exposés à une température de -6°C pendant moins de 2 heures. Cela explique pourquoi la température critique d’une gelée de rayonnement ne sévissant que quelques heures en début de matinée peut être plus basse que celle d’une gelée d’advection qui peut se prolonger dans la journée.

L’action des températures glaciales sur les cultures est plus ou moins importante. Dans certains cas, c’est la perte totale des organes de la plante qui ont gelé. Par exemple, les fleurs des pommiers qui ont gelé ne donneront pas de fruits. L’opportunité économique des méthodes de protection contre le gel dépend beaucoup de l’importance de la baisse de rendement ou de qualité provoquée par une gelée. Il est donc crucial pour les producteurs de bien connaître les effets des températures glaciales sur leurs cultures.

Moyens de prévention
Les dégâts causés aux cultures par le gel sont à l’origine de pertes de rendement. Or, certaines de ces pertes sont évitables. Il existe en effet plusieurs méthodes différentes qui permettent d’éviter ou d’atténuer les méfaits du gel. Il est important que les producteurs soient au courant de ces méthodes pour qu’ils puissent évaluer celles qui sont techniquement et économiquement réalisables dans leurs cas.

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Moyens passifs

De nombreux moyens préventifs existent pour réduire les risques de dégâts, à commencer par
s La connaissance de la région de production (ou même l’emplacement précis du verger) avant d’installer les cultures (zones gélives – bas fonds, accumulation d’air froid). Les données collectées sur plusieurs dizaines d’années par les services météo donnent des indications précieuses sur les risques de gelées, selon les espèces, dans une zone de production.
s De même, l’adaptation des calendriers de mise en place surtout en cas de cultures annuelles, l’installation de brise vents (dans certains cas) et écrans en couverture, état et travail du sol, matériel végétal (variétés et porte greffe), désherbage,…
s Dans tous les cas l’expérience de l’arboriculteur est essentielle, en plus de l’utilisation d’instruments comme les thermomètres, etc. ;
s Certaines pratiques comme les tailles, traitements, filets anti-grêle, … permettent aussi de retarder la végétation et ainsi de réduire les risques.

Moyens actifs
Ce sont ceux qu’on déploie juste avant ou pendant la période de gel, et qui permettent de réchauffer le milieu. Les techniques les plus connues, sont :
► L’aspersion et brouillards artificiels (qui ont montré leurs limites). Le choix du système dépendra essentiellement des risques de gelées (intensité, répétition, seuils de sensibilité pour une espèce donnée) et de la disponibilité en eau.
► La formation de fumée en brulant des pneus, des déchets ou des fumigènes dans des chaufferettes. Cette méthode n’est sont pas très efficaces parce qu’il est difficile de maintenir la fumée sur la zone à protéger, d’autant plus qu’elle est interdite par les lois sur la protection de l’environnement.
►Mise en place de matériaux de couverture de type paillage végétal (paille, écorces, paillis de lin, tapis de feuilles mortes, quelques centimètres de compost ou de fumier), ou du papier goudronné, du plastique, etc., pour réduire la perte de chaleur de la surface du sol. Cependant, certains matériaux de recouvrement doivent être retirés pendant le jour car l’air qu’ils enferment étant plus humide, le risque de certaines maladies des plantes augmenterait.
► Les chaufferettes ou braseros. Cette méthode jugée difficile d’utilisation, coûteuse et polluante a été généralement remplacée par l’emploi de bougies de paraffine.

►Les bougies (sous forme de pots métallique renfermant prés de 5 kg de paraffine), bûches et pains calorifiques (composés de sciure et paraffine), à paraffine ou fioul. Par hectare, 300 à 600 bougies (ou 400 bûches d’environ 2,5 kg) seront allumées en fonction de l’intensité du gel. Le nombre de foyers sera renforcé sur les bordures, du coté du vent dominant et/ou face aux flux d’air froid en fonction de la topographie des lieux.

► Les rampes de chauffage au gaz, très polluantes.

► Dans cet arsenal anti-gel, il faut rappeler les techniques à base de ventilation (tours à vent ou «wind-machines») qui cherchent à briser l’inversion thermique (températures plus froides au niveau le plus bas) en aspirant de l’air plus chaud en hauteur pour le restituer au niveau des surfaces et les réchauffer. Au cours de la nuit l’air se refroidit. Le brassage d’air permet de maintenir un écart de température avec les zones non protégées, mais n’empêche pas une baisse au niveau du verger. Ces machines à l’efficacité avérée (le vent créé fait remonter la température de 3 à 4°C) permettent de couvrir 3 à 5 ha chacune en cas de gel, et sont intéressantes surtout si elles sont subventionnées. Cependant, cette méthode de protection convient contre un gel de rayonnement et non contre un gel d’advection.

► De même, il faut signaler les systèmes de câbles électriques chauffants (installés le long des fils de palissage de vigne de prestige)
►Turbine chauffante à gaz, tractée (jusqu’à 10 ha par machine, avec un passage toutes les 7 à 10 minutes). Elle ventile horizontalement la chaleur produite par un générateur de chaleur. La température est de 80 à 100°C à la sortie de l’appareil et le gain obtenu est de 1 à 2°C.
A noter que chacun de ces systèmes présente des avantages, des limites et des inconvénients ainsi qu’une efficacité variable selon les situations particulières qui se présentent, d’autant que les gelées ne sont pas toujours identiques, ce qui affecte fortement la réussite de la protection antigel. L’agriculteur doit disposer, par conséquent, d’un matériel fiable et correctement installé, suivre régulièrement les mesures de température et d’humidité (surtout nocturnes) ainsi que les alertes météorologiques et veiller à la bonne exploitation du matériel et données pour éviter les échecs et leurs conséquences catastrophiques.
Comme moyens de mesure (outils d’aide à la décision), quelle que soit la technique utilisée, on peut recourir aux thermomètres (sec et humide), thermomètre avertisseur, sondes de température, … sans oublier que les différentes cultures à différents stades de leur développement, peuvent résister aux gels d’intensité différente (seuil de sensibilité).
Le choix du système le mieux adapté dépend des températures qui dominent dans la région de production, de la fréquence des gelées (nombre de jours ou risque de succession d’années gélives), de leur type, de l’espèce cultivée, de l’âge des arbres, … Il est donc essentiel de choisir un équipement adapté aux conditions propres de chaque agriculteur sachant qu’une combinaison de systèmes est aussi possible (par exemple tours à vent combinées à un chauffage par bougies). En plus des contraintes techniques, humaines et environnementales, le choix est aussi économique puisque la lutte antigel est relativement coûteuse, sachant qu’elle permet d’éviter des pertes colossales. Les agriculteurs ne doivent pas négliger non plus la possibilité de mettre en place des dispositifs collectifs et ne plus penser uniquement aux solutions individuelles.
Par ailleurs, le choix du matériel adéquat ne doit pas faire oublier l’importance de la gestion (mise en route, arrêt) de ce matériel ainsi que de la conduite de la lutte elle-même.
Dans le domaine scientifique, la recherche s’oriente également vers la mise au point de méthodes de lutte biologique moins onéreuses que les autres (inhibiteurs de croissance, produits à base de sucre stimulant la résistance naturelle en baissant le point de congélation, etc.

Arès le gel, ne rien faire ?
Les spécialistes en viticulture conseillent de ne pas enlever les rameaux gelés, qui se dessècheront naturellement par la suite. ‘‘Il ne faut rien faire sur les vignes avant le redémarrage de la végétation, surtout ne pas couper juste après le gel. Il faut laisser le temps à la plante de réagir, de mettre en place certaines défenses et d’enclencher les processus de cicatrisation. Enlever les rameaux gelés ne favorise pas le redémarrage’’ est-il recommandé. En Australie, différentes modalités de taille après le gel ont été appliquées comparé à un témoin où rien n’a été retaillé, mais aucun mode de taille post-gel testé n’apporte de bénéfices.

La mise en œuvre des techniques de lutte contre les gelées ne s’improvise pas.
Les arboriculteurs doivent impérativement :
– Connaître la prévision météorologique qui précisera pour la nuit, l’état du ciel (clair, couvert, arrivée de nuages en cours de nuit), le régime du vent et l’occurrence d’un changement de masse d’air.
– Bien connaître les différences de températures entre les parcelles à protéger : pour cela, placer des thermomètres à minima qui vous indiqueront par nuit claire et calme les écarts de températures d’un point à un autre. Le point le plus froid servira de référence pour le démarrage de la lutte.
– Déterminer l’emplacement de votre avertisseur de gel : celui-ci doit être placé dans un environnement assez dégagé sans être pour autant trop éloigné de votre domicile afin d’éviter tous risques de dysfonctionnement. Déterminer la température de consigne par rapport au point le plus froid et le seuil de résistance des végétaux selon le stade végétatif.
Aspersion, Micro-aspersion sur ou sous frondaison, Brassage d’air (tour à vent), pensez à vous équiper d’un thermomètre humide (pagoscope ou psychromètre), ceci facilitera nettement votre décision de mise en route.
Trop souvent les échecs d’une protection antigel par aspersion ou par brassage d’air sont le résultat d’un démarrage trop tardif basé sur la température sèche.

Avant de s’engager
Les arboriculteurs et investisseurs dans la filière, savent pertinemment qu’ils s’engagent sur une activité de long terme les engageant sur plusieurs décennies. Cet engagement nécessite des dépenses très élevées qu’il n’est pas question de risquer en négligeant des facteurs comme les aléas climatiques. Il est par conséquent, primordial de prendre en considération tous les risques, les informations disponibles et les mesures nécessaires pour s’en protéger ainsi que les inconvénients de ces méthodes (coûts, mise en place du matériel, main d’œuvre, …) pour déterminer la rentabilité de tels investissements et de l’efficacité de ces mesures de protections.
Il serait également possible comme pour d’autres problèmes météorologique, d’envisager une protection collective généralisée dans la région concernée.

La valeur de la récolte, ses débouchés et les retombées d’une telle production justifient-elles de s’engager sans filets de sécurité dans ce type de cultures ? Il serait donc aventureux de jouer à la roulette russe en pensant faire des économies sur des équipements même s’ils ne sont utiles que ponctuellement
 

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