L’évolution des cultivars explique la sensibilité du rendement du maïs aux conditions climatiques défavorables

Pourquoi cette étude importe pour nos assiettes

Le maïs est un aliment de base des régimes modernes et un composant essentiel des aliments pour animaux ; aussi de faibles variations de récolte peuvent-elles se répercuter sur les prix et la sécurité alimentaire. Cette étude pose une question d’actualité : alors que le climat devient plus chaud et que les précipitations deviennent plus erratiques, les nouvelles variétés de maïs aident-elles les agriculteurs chinois à maintenir les rendements, ou rendent-elles les cultures plus sensibles aux chocs météorologiques dans certaines régions ?

Suivre les champs de maïs à travers un pays immense

La Chine est le deuxième producteur mondial de maïs, mais ses gains de rendement ont pris du retard sur ceux des États‑Unis. Pour comprendre pourquoi, les chercheurs ont constitué un jeu de données exceptionnel de 48 797 observations issues d’essais variétaux officiels menés entre 2001 et 2020. Ces essais ont testé à de nombreux emplacements, dans quatre grandes régions de maïs, à la fois des variétés de référence anciennes et des variétés élites récentes, tout en enregistrant soigneusement le climat local. En combinant ces résultats d’essais avec des statistiques agricoles réelles et des relevés climatiques, l’équipe a pu distinguer la part des gains de rendement due à la sélection variétale de celle liée aux évolutions météorologiques et aux pratiques culturales.

Les nouvelles variétés augmentent les rendements, mais pas partout de la même façon

L’analyse montre que le développement de nouveaux cultivars a clairement fait progresser les rendements du maïs en Chine. Dans le réseau d’essais, la productivité a augmenté d’environ un tiers, atteignant près de trois tonnes par hectare par décennie selon les régions, et ces gains ne s’expliquent pas par des changements dans les variétés de référence standard. Ce sont plutôt des améliorations de traits comme le nombre de grains par surface et le poids du grain qui ont joué un rôle clé. Cependant, les rendements réels à la ferme restent plusieurs tonnes par hectare inférieurs à ceux obtenus en parcelles d’essai, ce qui souligne un écart persistant entre le potentiel des variétés modernes sous bonne gestion et ce que les agriculteurs obtiennent généralement sur leurs terres.

Chaleur et pluie : alliées ici, ennemies là

Les tendances climatiques pendant la saison de croissance varient fortement à travers la Chine. Au nord‑est et au nord, le maïs est le plus vulnérable aux journées chaudes en juillet et août, période de floraison et de remplissage des grains. Même une hausse d’un degré au‑dessus d’environ 30 °C pendant ces mois peut réduire les rendements de plusieurs pourcents, la plus forte atteinte étant observée au nord. Au sud‑ouest et au nord‑ouest, ce sont les précipitations plutôt que la chaleur qui posent problème : un excès d’eau au sud‑ouest a probablement provoqué de l’engorgement, tandis qu’un déficit au nord‑ouest a entraîné un manque d’eau. Des augmentations modérées des précipitations ont aidé dans les zones sèches mais nui dans les zones déjà humides, montrant que sécheresse et excès d’eau peuvent limiter la production.

L’amélioration variétale peut réduire ou accroître le risque

Le résultat le plus marquant est que les nouveaux cultivars ont modifié la sensibilité des rendements aux aléas climatiques, et pas toujours dans le même sens. Dans le nord‑est de la Chine, les variétés récentes et à rendement élevé sont devenues plus vulnérables à la chaleur, perdant davantage lorsque des vagues de chaleur surviennent. En revanche, dans la région nord, les nouvelles variétés sont devenues, au fil du temps, plus tolérantes à la chaleur. Dans le sud‑ouest, les variétés à haut rendement se sont montrées de plus en plus sensibles aux fortes précipitations, tandis que dans le sec nord‑ouest elles ont réagi de façon plus positive à des apports en pluie supplémentaires. Dans plusieurs cas, les variétés qui donnaient les plus grosses récoltes dans des conditions normales étaient aussi celles qui souffraient le plus quand la chaleur ou les précipitations s’écartaient des niveaux optimaux.

Ce que cela signifie pour les récoltes de maïs à venir

Pour les populations dépendantes du maïs, le message est clair : de meilleurs gènes ne suffisent pas ; les sélectionneurs doivent adapter les variétés aux risques climatiques locaux. L’étude conclut que si l’évolution des cultivars a conduit à des gains de rendement à long terme, elle a aussi remodelé la réponse du maïs à la chaleur et aux précipitations, rendant parfois les cultures moins résilientes face aux extrêmes. Les futurs programmes d’amélioration devraient se concentrer sur les besoins régionaux : des types tolérants à la chaleur pour les étés chauds du nord‑est et du nord, des variétés résistantes à l’engorgement pour le sud‑ouest, et des types économes en eau pour le nord‑ouest sec. Associées à de bonnes pratiques culturales, de telles variétés adaptées au climat pourraient contribuer à stabiliser les récoltes de maïs à l’ère des aléas météorologiques croissants.

Citation: Zhang, L., Bai, Z., Xi, W. et al. Cultivar evolution underpins maize yield sensitivity to adverse climate conditions. Nat Commun 17, 4528 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71045-3

Mots-clés: maïs, stress climatique, amélioration des cultures, chaleur et précipitations, agriculture en Chine