La culture du maïs

Un agriculteur cherche à améliorer la production de son champ de maïs. Les pieds de maïs sont moins productifs à certains endroits. Nous cherchons à trouver une explication à ce phénomène.

Document 1

Schéma-bilan de la production, du transport et du stockage de matière organique dans un pied de maïs arrivé à maturité.

Remarque : par souci de simplification, la respiration du végétal n'est pas représentée.

D'après la banque nationale de schémas SVT, académie de Dijon.

Document 2

Comparaison de deux zones du champ de maïs étudié

On considère que la composition minérale du sol et l'éclairement sont les mêmes dans les deux zones.

Mississippi State University/Agriculture and agri-food Canada

Document 3

Résultats d'une étude expérimentale chez la tomate

Pour mieux comprendre ce qui se passe dans ce champ, on compare avec les résultats d'une expérience en laboratoire sur de jeunes plants de tomates.

Des graines de tomate sont mises à germer dans deux sols, avec le même apport en eau, sels minéraux et lumière. La surface totale des racines est relevée tous les jours après germination.

D'après Annals of Botany, juillet 2012

D'après le document 2, quelle est la relation entre le passage des engins agricoles et la compaction du sol, en justifiant à l'aide de données chiffrées ?

Le passage fréquent des engins agricoles diminue la compaction du sol, comme le montrent les valeurs plus faibles en zone 1 (2 100 g/cm²) qu'en zone 2 (1 055 g/cm²).

Le passage des engins agricoles lourds améliore la structure du sol, permettant une meilleure aération et une compaction plus homogène dans toutes les zones.

Le passage fréquent des engins agricoles lourds augmente la compaction du sol, car la compaction est de 2 100 g/cm² en zone 1 (passages fréquents) contre 1 055 g/cm² en zone 2 (passages rares).

La compaction du sol est indépendante du passage des engins agricoles, les valeurs mesurées (2 100 g/cm² et 1 055 g/cm²) étant aléatoires.

On observe qu'en zone 1 les passages des engins sont fréquents et la compaction du sol est de 2 100 g/cm². Au contraire de la zone 2 où les passages des engins sont rares et la compaction est de 1 055 g/cm².

Donc le passage fréquent des engins agricoles lourds augmente la compaction du sol.

D'après l'ensemble des documents, comment peut-on expliquer les différences observées au niveau de la récolte de maïs dans les zones 1 et 2 du champ étudié ?

La différence dans la récolte de maïs entre les deux zones s'explique par la différence de compaction, qui est plus importante en zone 1, réduisant ainsi la croissance des plants et la production.

Les différences observées sont liées au type de maïs planté, les plants de la zone 2 appartenant à une variété plus productive, expliquant la meilleure récolte et la hauteur supérieure des plants.

La différence dans la récolte de maïs entre les deux zones s'explique uniquement par l'éclairement, qui est plus important en zone 2, favorisant ainsi la croissance des plants et la production.

La différence dans la récolte de maïs entre les deux zones s'explique uniquement par l'éclairement et la compaction, qui est plus important en zone 2, favorisant ainsi la croissance des plants et la production.

Les différences observées entre les deux zones s'expliquent par la compaction élevée du sol en zone 1 (2 100 g/cm²) due aux passages fréquents d'engins agricoles, qui limite la croissance des racines (document 3). Cette compaction réduit la capacité des plantes à absorber l'eau et les sels minéraux nécessaires à leur développement (document 1). En conséquence, les plants de la zone 1 sont moins hauts (117 cm) et produisent moins de maïs (8 t/ha) comparés à ceux de la zone 2 (145 cm et 8,4 t/ha).