Influence de la température sur la phénologie de la canne à sucre : conséquences sur la phase d'implantation de la culture dans les Hauts de La Réunion

par Christophe Poser

Thèse de doctorat en Géographie

Sous la direction de Gilles Lajoie et de Françoise Ruget.

Soutenue le 05-09-2013

à La Réunion , dans le cadre de École doctorale Lettres et sciences humaines, Droit économie gestion, Sciences politiques (Saint-Denis, La Réunion) , en partenariat avec CIRAD- UPR SCA (laboratoire) .

Le président du jury était Régis Goebel.

Le jury était composé de Gilles Lajoie, Françoise Ruget, Régis Goebel, Jean-Claude Autrey, Bertrand Ney, Bernard Siegmund.

Les rapporteurs étaient Jean-Claude Autrey, Bertrand Ney.


  • Résumé

    Cette étude s'intéresse aux effets de la température sur le développement de la canne à sucre et le potentiel d'expansion de cette culture au sein de nouvelles zones géographiques. En particulier, elle vise à caractériser les stades de développement de la plante durant lesquels les basses températures agissent afin d'extrapoler des zones géographiques d'adaptation. Un travail plus particulier est engagé sur l'effet des basses températures en condition d'altitude tropicales dans Les Hauts de La Réunion. L'implantation en cycle de plantation est identifiée comme une étape très importante pour les cultures de canne, et pour la culture dans les Hauts en particulier, car elle conditionne non seulement la date de première récolte et son niveau mais elle a un impact sur le cycle de repousse. Les expérimentations ont lieu à la fois en milieu contrôlé (chambre climatique et serre) et en conditions réelles (champs à différentes altitudes). Une étude méthodologique sur la qualité du matériel végétal est réalisée pour valider les conditions d'expérimentation. Cette étude montre que des expérimentations de débourrement de bourgeons peuvent être réalisées avec des boutures d'un seul bourgeon, de taille réduite. Les comparaisons de débourrement à différentes températures nécessitent d'utiliser des boutures triées, saines, et homogènes, c'est-à-dire provenant de la partie médiane de la tige-mère. Les bourgeons de la partie supérieure (entrenœuds non consolidés à croissance non terminée) et ceux issus de la base de la plante devront être écartés. L'influence de la température est quantifiée sur différentes variétés lors de la phase de débourrement-levée, puis au cours des stades de développement suivants jusqu'à la fermeture du couvert végétal. La température influence considérablement sur le processus de débourrement. Le modèle thermique élaboré, bien que limité à une gamme de températures, prédit de façon satisfaisante la levée à température constante et permet de quantifier les différences variétales observées. Les expérimentations au champ révèlent des différences dans les dynamiques d'émission et de croissance des tiges et de mise en place de la surface foliaire, non seulement entre sites d'altitude différente mais aussi entre variétés. La température joue un rôle majeur dans cette différenciation. De plus, selon le processus étudié, le classement des variétés suivant leurs performances n'est pas strictement identique d'un site à l'autre. Ce constat révèle l'intérêt d'approfondir l'étude sur la période d'installation du feuillage en conditions climatiques variées. Le modèle de débourrement-levée développé au cours de cette étude a permis d'identifier des indicateurs pour évaluer la capacité d'adaptation de différentes variétés de canne à sucre. Associés à une base de données météorologique géolocalisée, ces derniers mettent en évidence l'importance de la température seuil dans la capacité d'adaptation des variétés à différentes zones géographiques. Les méthodes et outils élaborés au cours de cette thèse ont d'ores et déjà des retombées pour accompagner les outils traditionnels de sélection variétale à La Réunion et sont extrapolables dans des zones à températures plus fraîches. Ces retombées pourraient s'accroître avec la mise au point de nouveaux itinéraires techniques. Enfin, la poursuite des travaux cartographiques, comme outils d'étude du potentiel d'implantation des cultures dans les Hauts, constitue également un axe prometteur pour la valorisation des acquis de cette thèse.

  • Titre traduit

    Influence of temperature on surgarcane phenology : effects on the implementation phase of crops in the highlands of Reunion Island (les Hauts)


  • Résumé

    This thesis is centered on the effects of temperature on sugarcane development and its potential for geographical expansion under low temperatures in high-altitude tropical conditions. In the highlands of Reunion Island (les Hauts), the duration of the germination, in planting years, affects the date and the level of the first harvest, as well as the sugarcane yield in the following ratoon crop cycle. Trials took place in climate chambers, greenhouses and fields at different temperatures and altitudes. A preliminary study validates the conditions governing the experimentation: bud bursts can be studied through single, healthy, single bud cuttings that are taken from the middle section of the mature stem. Temperature considerably influences the primary tiller germination and emergence stages. The thermal model that was developed satisfactorily predicts bursting at a constant temperature and allows for the quantification of observed varietal differences. Field trials reveal a disparity in the production and growth dynamics of leaves and stems according to locations and varieties. Temperature influences this differentiation. Among the indicators that were elaborated, the duration for the seedling of half the population, when applied to a climatic database, allows one to define geographical zones and time periods conducive to the introduction of sugarcane according to its variety. The methods presented herein can be used in varietal selection for all zones where cold temperature limits the spread of crops. Results could be used for the development of new cultural practices or for further studies in geo-referenced agronomic zoning.


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