Урожайність пшениці, ячменю, тритикале виробляється в кілька етапів
Урожайність солом’яних злаків - це поєднання кількох компонентів: густота рослин, кущіння колосків, родючість колосків, ПМГ (маса тисячі зерен). Кожен з них розвивається протягом іншої фази культурного циклу; тому вони взаємодіють каскадно, під додатковим впливом навколишнього середовища (клімат, ґрунт, управління посівами).
Врожайність впроваджується протягом усього виробничого циклу за допомогою декількох компонентів:
- густота рослин,
- вуха кущіння (які можна розділити на трав'янисті кущіння та на вухо),
- плодючість колосків (кількість колосків на колос і кількість насінин на колосок),
- маса зерна (ПМГ).
Загалом ці компоненти конкурують між собою, але інтенсивність цього змагання буде залежати від умов вирощування (радіація, вода, азот) та сорту.
Перший компонент: густота рослин в кінці зими
Щільність рослин складається з щільність посіву, схожість партії насіння, ефективна швидкість сходів та зимові втрати:
- щільність сівби є змінною коригування, доступною фермеру; визначається відповідно до мети популяції на кінець зими та гіпотез збитків (суворість зими, кам'янистість, наявність шкідників ).
- здатність до схожості, як правило, висока (> 90%), особливо для сертифікованого насіння. Однак він може впасти до 60% або менше залежно від віку насіння, умов зберігання та застосовуваної обробки.
- коефіцієнт сходів описує частку сходів, які проросли, але не змогли досягти поверхні, найчастіше через фізичні перешкоди (грудки, камені, кірка биття) або надлишок води (аноксія).
- зимові втрати найчастіше пов’язані з надлишком води (затоплення, але перш за все занурення) та холодом (розпушування, механічне замерзання або перевищення порогу опору врожаю). Шкідники також можуть змінити щільність рослин.
Кількість колосків на рослину визначають після регресії культиваторів
Кількість колосків на рослину встановлюється у 2 фази: зимова фаза, коли випускаються фрези (період кущення), дуже часто перевищення, та весняна фаза, коли наймолодші фрези регресують (болтування).
Кущіння починається з викиду 4-го листка: перший культиватор з’являється в пазусі першого листка. Потім, у звичайних умовах, на кожній філотермі з'являється новий румпель (= час, виражений як сума температури, що розділяє появу двох послідовних аркушів). Зупинка кущіння контролюється світловим сигналом, сприйнятим рослиною: баланс між світло-червоною та темно-червоною довжинами хвиль змінюється щільністю рослинності. Таким чином, рослина кількісно визначає конкуренцію в своєму оточенні (інші рослини тієї ж культури або бур’яни ) і відповідно модулює його кущіння. Наявність азоту варіює світло-червоний/темно-червоний поріг, при якому урожай перестає підраховувати, що має наслідком продовження кущення та збільшення кількості культиваторів.
У виняткових випадках деякі фрези можуть не з’являтися, пов’язані з випадковим стресом. Поява колеоптильного румпеля також є випадковою, без виявлення механізмів спрацьовування.
Регрес культиваторів починається лише тоді, коли кущіння припинено (не існує спільного проживання між викидами нових мотоблоків та регресією), і почалося подовження стебел.
Це, зокрема, відповідає трофічній конкуренції між органами: найбільш розвинені стебла мобілізують ресурси (азот, вода, світло) на шкоду останнім викинутим стеблам, які спочатку регресують. Залежно від умов зростання та наявності ресурсів, спад буде більш-менш сильним. Чим щільніше саджанці, тим сильніший регрес. І навпаки, коли поява ускладнена або рослини зникли взимку, кущіння буде сильним, а регрес слабким.
Як правило, остаточна стійкість вух визначається незабаром після курсу, за винятком виняткових випадків раннього стресу, що супроводжується сприятливими кінцями циклу (приклад: 2010-2011).
Плодючість колосків розвивається від кущіння і до цвітіння
Плодючість вух розвивається протягом досить тривалого періоду: від середини кущіння (коли верхівка здійснює свій квітковий перехід і розвиває шорсткі колоски) до цвітіння, що відповідає заплідненню. Тому ми можемо розбити його на 3 складові:
- кількість колосків на колос (яке розвивається між фазами квіткового переходу та кінцевим колоском у випадку пшениці),
- кількість квіток на колосок (що відбувається на початку втечі, шляхом диференціації колосків),
- відсоток народжуваності. В основному це пов'язано з якість запліднення, і відображає якість пилку та/або умови запліднення.
Визначено певні екологічні механізми, які контролюють реалізацію кожного з цих компонентів.
Останній компонент: PMG
Насіння починає формуватися при заплідненні, тобто приблизно за 3 дні до цвітіння (появи пиляків). Їх конституція відбувається у 3 послідовних етапи:
- розмноження клітин (від цвітіння до стадії молочного зерна): клітини ендосперму розмножуються і диференціюються в клітини для зберігання крохмалю. Зокрема, ми спостерігаємо сильне поглинання води на рівні зерен.
- накопичення крохмалю (від молочного зерна до пастоподібного зерна): клітини, утворені під час попередньої фази, заповнюються крохмалем. Їх маса в сухій речовині збільшується, поки кількість води застоюється: це рівень води. Цукор, накопичений у зернах за цей період, походить або від післяквіткової фотосинтетичної активності, або від внутрішньої ремобілізації рослин (листя, але особливо стебла);
- десикація зерна: це відбувається, коли досягається фізіологічна зрілість, тобто відразу після стадії пастоподібного зерна. З цього моменту більше не мігрує крохмаль до зерен, і їх остаточна вага практично досягається. З іншого боку, пізні явища полімеризації білка можуть проявлятися під час цієї фази.
Можлива компенсація у випадку аварії
Враховуючи взаємодію між компонентами та розподіл розвитку врожайності, сільськогосподарська аварія може бути більш-менш компенсована протягом циклу врожаю.
Взагалі, чим раніше трапляється аварія, тим більше можливостей для відновлення (правило, зважене з родючістю навколишнього середовища):
- проблема появи або втрати рослин взимку призводить до більшого кущіння та збільшення родючості колосків,
- зміна кількості зерен/м2 може бути частково компенсована за рахунок максимізації ПМГ.
Таким чином, існує кілька "шляхів" досягнення однакових результатів.