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Issue
Agronomie
Volume 16, Number 1, 1996
Page(s) 25 - 46
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:19960102
Agronomie 16 (1996) 25-46
DOI: 10.1051/agro:19960102

Élaboration du rendement du blé d'hiver en conditions de déficit hydrique. Il. Mise au point et test d'un modèle de simulation de la culture de blé d'hiver en conditions d'alimentation hydrique et azotée variées : Epiephase-Blé

P. Debaeke, M. Cabelguenne, M.L. Casals and J. Puech

Station d'agronomie, Inra, BP 27, F-31326 Castanet-Tolosan cedex, France

Résumé - Le modèle Epic (Williams et al, 1989) est couramment utilisé pour simuler le fonctionnement du blé dans une rotation culturale bien qu'il surestime le rendement en présence de forte contrainte hydrique. Une version remaniée (Epicphase E) a été développée à l'Inra pour améliorer la performance du modèle en conditions d'eau limitée. Les affinements introduits comprennent notamment : i) une meilleure description du profil d'extraction de l'eau ; ii) une réponse de l'indice de récolte aux stress hydrique et azoté par phase du cycle. Cet article décrit ces améliorations et propose un étalonnage du modèle pour le blé d'hiver. La recherche des paramètres s'effectue à partir des données de la littérature et de dispositifs expérimentaux (lysimètres, essai pluriannuel au champ). L'étalonnage concerne le fonctionnement du blé en l'absence puis en présence de contrainte hydrique (accumulation et répartition de la biomasse, mise en place des feuilles et des racines, prélèvement d'eau). Le test du modèle est réalisé au champ à Auzeville (Haute-Garonne, France) au cours de deux années (1989 et 1990) présentant des conditions de sécheresse marquées et des conditions d'alimentation azotée bien différenciées. Si l'on tient compte de la variabilité des conditions testées, on peut conclure à la bonne prévision par le modèle de la consommation en eau, de la biomasse aérienne, du rendement et de l'azote absorbé, avec des écarts relatifs moyens de 8 à 18 % selon les variables et les années. La durée semis-épiaison est prévue avec un écart moyen de 59 degrés x jours. L'utilisation du modèle Epicphase pour affiner la conduite de la culture du blé en conditions hydriques plus ou moins limitantes paraît ainsi envisageable.


Abstract - Yield build-up in winter wheat under soil water deficit. II. Development and testing of a simulation model for wheat under various water and nitrogen regimes: EPICPHASE-Wheat. The EPIC model (Williams et al, 1989) is commonly used to simulate the wheat crop in a crop rotation, though it overestimates grain yield in dry conditions. A new version of the model (EPICPHASE) has been developed by INRA in Toulouse to improve the model performance in drought-prone environments. The refinements introduced were: 1) a better description of the soil water extraction pattern; 2) a response of harvest index to water and nitrogen stress as a function of phenological phase. This study describes this new version and proposes the corresponding calibration for winter soft wheat. Literature and various experiments (lysimeters, pluri-annual field testing) were used to determine the optimal set of parameters. Functions describing wheat growth without limiting factors under water constraint were calibrated (ie, biomass accumulation and partitioning, leaf area and root depth, water uptake). The model was tested in Auzeville (Haute-Garonne, SW France) during two successive dry years (1989 and 1990) differing in their drought pattern, and on a range of fields differing in water and nitrogen supply. Referring to the extreme variability of the test situations, the predictions of the model were satisfactory for water budget, biomass, yield and nitrogen uptake, with mean relative errors of 8-18%, depending on variable and year. The sowing-heading duration was predicted with a root mean squared error of 59 degree.days. The EPICPHASE-Wheat model should be quite valuable for assessing the impact of different management schemes in rainfed or irrigated wheat crops and for defining optimum strategies.


Key words: winter wheat / simulation model / yield / water deficit / crop management

Mots clés : blé d'hiver / modèle de simulation / rendement / contrainte hydrique / conduite de la culture