Modelling crop yield using growth parameters and fall armyworm (Spodptera frugiperda J. E. Smith) leaf damage under different NPK regimes for Cameroon Highland Composite (CHC) maize

Dans les hautes terres du Cameroun, où l'air est frais et le sol est riche, le maïs est plus qu'une simple culture ; c'est une planche de salut. Depuis des décennies, ce grain est passé d'un simple aliment de base pour la cuisine domestique à une culture de rente vitale qui nourrit les villes et les industries. Pourtant, le cultiver avec succès est un acte d'équilibriste permanent. Les agriculteurs doivent gérer la faim de nutriments du sol, principalement l'azote, le phosphore et le potassium, tout en défendant simultanément leurs champs contre un ennemi implacable : la légionnaire d'automne. Les larves de ce papillon peuvent dépouiller un champ de ses feuilles, menaçant ainsi la récolte. Pendant des années, une croyance commune a persisté dans l'agriculture : le fait que nourrir une plante avec plus d'engrais la fait pousser plus fort, mais la rend aussi plus savoureuse et plus attrayante pour les insectes affamés. La question posée aux chercheurs de la région du Nord-Ouest était de savoir si ce compromis était vrai pour les variétés spécifiques de maïs cultivées par les agriculteurs locaux et, si tel était le cas, comment cela affectait la récolte finale.

Une équipe de scientifiques issus d'universités du Cameroun et de la Gambie s'est donné pour mission de tester cette relation lors d'une expérience de terrain près de la ville de Bali. Ils se sont concentrés sur quatre variétés spécifiques de maïs connues sous le nom de Cameroon Highland Composite, qui sont une base alimentaire pour les petits exploitants depuis trente ans. Les chercheurs ont planté ces graines dans une grille soigneusement organisée, divisant le champ en sections pour tester différentes quantités d'engrais. Certaines plantes ne recevaient aucun engrais, tandis que d'autres recevaient de petites, moyennes ou grandes doses d'un mélange nutritif standard. Ils ont observé attentivement la croissance des plantes, mesurant leur hauteur, l'épaisseur de leurs tiges et la taille de leurs feuilles. Ils ont également gardé un œil vigilant sur la légionnaire d'automne, en utilisant un système de notation simple pour évaluer l'ampleur des dégâts causés par les insectes sur les feuilles, allant d'aucun dommage visible à une destruction sévère.

Les résultats ont brossé un tableau clair de la façon dont les plantes réagissaient aux nutriments du sol. À mesure que les doses d'engrais augmentaient, le maïs devenait plus haut, développait des tiges plus épaisses et produisait des feuilles plus grandes. Cela était vrai pour les quatre variétés, montant que les plantes étaient impatientes d'utiliser cet apport supplémentaire pour croître. Cependant, le type de semence importait davantage que l'engrais lorsqu'il s'agissait de déterminer combien de plantes survivaient jusqu'à la récolte. Une variété, connue sous le nom de CHC202, produisait systématiquement le plus grand nombre de plantes et les tiges les plus hautes et les plus saines. Elle s'est imposée comme la grande championne du groupe, surpassant les trois autres variétés dans presque toutes les mesures de croissance.

La relation entre l'engrais et les ravageurs était toutefois plus complexe. L'étude a confirmé qu'à mesure que les niveaux d'engrais augmentaient, les dégâts causés par la légionnaire d'automne augmentaient également. Les insectes semblaient préférer les plantes luxuriantes et bien nourries, les doses d'engrais les plus élevées entraînant les morsures de feuilles les plus sévères. La variété qui a subi les dommages les plus importants était la CHC204, qui paraissait déchiquetée et déchirée sous une alimentation intense. Pourtant, un rebondissement surprenant est apparu lorsque les chercheurs ont examiné la récolte finale. Malgré les lourds dégâts d'insectes, les plantes ayant reçu le plus d'engrais ont tout de même produit le plus de grains. La variété CHC202, qui présentait le moins de dommages foliaires et la meilleure croissance, a donné le rendement le plus élevé en maïs frais, atteignant quatre tonnes par hectare. Il s'agit d'une amélioration significative par rapport aux rendements typiques observés sur les fermes locales.

Les scientifiques se sont ensuite tournés vers les mathématiques pour comprendre ce qui stimulait réellement la récolte. Ils ont construit plusieurs modèles pour voir s'ils pouvaient prédire la quantité de grains produits en fonction de la santé de la plante, du nombre de plantes survivantes et du niveau de dégâts causés par les insectes. Ils ont découvert que le simple comptage des dégâts causés par la légionnaire d'automne ne suffisait pas à prédire la production alimentaire du champ. En fait, les scores de dommages seuls ne leur disaient presque rien sur le rendement final. La meilleure façon de prédire la récolte était d'observer une combinaison de facteurs : la vigueur apparente des plantes, le nombre de survivantes à la fin, et une contribution infime, à peine perceptible, des dégâts causés par les insectes.

L'étude conclut que si nourrir le maïs avec plus d'engrais invite davantage d'attaques d'insectes, cela ne ruine pas nécessairement la récolte si la bonne variété est choisie. La variété CHC202 s'est révélée être un choix résilient, parvenant à produire un rendement élevé même en présence d'insectes. Les chercheurs suggèrent que les agriculteurs devraient se concentrer sur la plantation de cette variété spécifique et sur l'utilisation de niveaux d'engrais appropriés, plutôt que de craindre que nourrir la culture ne mène inévitablement à une perte. En comprenant que les dégâts d'insectes seuls ne sont pas le principal moteur de la perte de rendement, les agriculteurs peuvent prendre de meilleures décisions pour sécuriser leur récolte face à ces ravageurs persistants.