Annexe E : Études de cas, essais variétaux
Le contenu qui suit est issu de :
Oeuvre originale : Colley, M., Myers J., Dawson, J., Zystro, J., Healy, K., Behar, H. et Becker, K. (2018). On Farm Variety Trials: Toolkit for Risk Management of Organic and Specialty Crop Producers. USDA Risk Management Agency (RMA), Organic Seed Alliance (OSA), University Wisconsin-Madison, Oregon State Univeristy, eOrganic and the Midwest Organic and Sustainable Education Services (MOSES).
Traduction : CETAB+. (2022). Guide des essais variétaux à la ferme.
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Ces exemples ont été montés en utilisant la feuille de travail de l’annexe A pour montrer comment un·e producteur·rice peut mettre en place un essai. Le premier exemple provient d’une ferme maraîchère diversifiée et le second d’une ferme de grains biologiques.
Exemple #1 : Greentree Naturals
Depuis plusieurs années, Diane et Thom, de l’entreprise Greentree Naturals à Sandpoint, dans l’état de l’Idaho, conservent les semences d’une variété de pois qu’ils apprécient particulièrement. Les pois sont une culture importante au niveau de la mise en marché pour ces producteur·rices, car ils sont produits à un moment de la saison ou peu de diversité est disponible sur le marché. Malheureusement, il n’est pas rare que le climat devienne chaud et sec en juin, et que la production de pois chute rapidement. Diane et Thom aimeraient mettre en place un essai de variétés pour voir s’il existe d’autres pois de type « pois sucré » qui supportent mieux les conditions climatiques locales que celui qu’ils utilisent actuellement, tout en ayant une aussi bonne qualité gustative que leur variété actuelle. En tant que fermier·ères biologiques, Diane et Thom s’intéressent à l’identification de bonnes sources de semences biologiques. Cependant, comme ils prévoient conserver leurs propres semences, ce n’est pas leur priorité absolue.
Conceptualisation de l’essai
Culture à l’essai
Pois sucré
Objectifs de l’essai
Identifier des variétés de pois sucrés qui ont de bons rendements, des caractéristiques désirables et qui tolèrent les conditions chaudes et sèches de la mi-juin.
Caractéristiques désirées
1. Bonne productivité totale et longue fenêtre de récolte (peuvent-ils produire au mois de juin ?);
2. Bonne texture, pas filandreuse;
3. Grosse gousse;
4. Bon goût;
5. Semis vigoureux.
Encerclez les caractéristiques que vous allez évaluer lors de l’essai
Toutes sauf #3
Variété « contrôle »
Les semences produites et conservées à la ferme Greentree Naturals.
Variétés à l’essai
De source biologique : Les variétés « Sugar Daddy », « Cascadia », et « Sugar Ann »
De source non-biologique : Les variétés « Sugar Snap », « Super Sugar Snap », « Sugar Sprint », et « Sugar Star »
Semenciers
Semenciers commerciaux locaux et nationaux
Choix du dispositif expérimental
Essai sans répétition ou essai en blocs complets
En blocs complets
Pour un essai en blocs complets, nombre de répétitions (= nombre de blocs)
3
Nombre de plantes et/ou nombre de pied-rang par parcelle
10 mètre-rangs par parcelle.
Le pois est une culture auto-féconde. En général, les variétés d’une culture auto-féconde au sein d’une même population présentent moins de variabilité génétique que les cultures allogames (pollinisation croisée). Une bonne évaluation de la population peut être faite avec des parcelles plus petites.
Mise en place de l’essai
Date d’implantation idéale
Date d’implantation normale, aussitôt que les champs sont ressuyés et que les conditions climatiques le permettent.
Localisation de l’essai
Trois rangs de 100 pieds à l’intérieur d’un champ de pois commercial, dans la partie sud-ouest de la ferme.
Sources connues de variations dans les conditions du champ
Greentree Naturals est une petite ferme de 2 acres nichée dans la vallée entre les chaines de montagnes du Cabinet et des Selkirk dans le nord de l’état de l’Idaho. Le terrain est relativement plat, mais la texture du sol varie entre un loam sableux et un loam. Le temps et les vents dominants viennent habituellement du nord à travers la vallée. Le matin, les arbres situés le long de la ferme ombragent une partie du côté est du champ. L’irrigation par goutte-à-goutte est assez uniforme, mais peut être plus importante en début de rang et moins à la fin.
Position et orientation des blocs
Les trois rangs (blocs) pour l’essai seront placés dans une partie plate du champ ou le type de sol est uniforme et loin des obstacles tels que les arbres pour éviter l’ombrage ou qui pourraient ralentir la vitesse du vent. De cette manière, toutes les parcelles expérimentales seront exposées de façon similaire aux conditions ensoleillées, chaudes et venteuses qui causent des problèmes en juin. Les trois rangs sont dans un champ avec des conditions de sol uniformes. Pas de différences significatives entre les rangs ou à l’intérieur de ceux-ci sont attendues.
Position et randomisation des parcelles
Il y a 7 variétés à l’essai auxquelles on assigne chacune un chiffre. Chaque chiffre dans la figure 1 représente une parcelle de 10 pieds de cette variété. L’emplacement des variétés à l’intérieur de chaque répétition (bloc) est complètement aléatoire.
| Blocs | ||
|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 |
| 7 | 6 | 3 |
| 6 | 4 | 4 |
| 5 | 1 | 7 |
| 4 | 7 | 5 |
| 3 | 2 | 1 |
| 2 | 5 | 6 |
| 1 | 3 | 2 |
Figure 1. Plan des parcelles
Rangs tampon
L’essai est entouré de rangs de pois commerciaux, qui serviront de rangs tampons.
Liste pour l’implantation
☐ Drapeaux ou autre pour identifier l’emplacement des parcelles;
☐ Codes pour déguiser les véritables noms des variétés (facultatif);
☐ Piquets, étiquettes ou autres pour chaque parcelle, identifiés avec les codes;
☐ Carte du champ et du dispositif expérimental;
☐ Crayons et marqueurs;
☐ Équipement normal d’implantation.
Notes pour l’implantation et la gestion des parcelles
Les pois seront cultivés selon l’itinéraire technique normale mis en place sur la ferme : 1 rang par planche, treillissé, irrigation par une ligne de goutte-à-goutte. Toutes les parcelles seront irriguées, désherbées et fertilisées de la même manière.
Évaluation de l’essai
Critères d’évaluation
Tableau 1. Critères d'évaluation de l'essai
| Critère d’évaluation | Moment de l’évaluation | Méthode d’évaluation |
|---|---|---|
| 1. Vigueur des semis | 3 semaines après le semis | Sur une échelle de 1 à 9 (1 = pas de vigueur) |
| 2. Rendement | Chacune des récoltes hebdomadaires | Poids en kilo pour chaque date de récolte |
| 3. Durée de la fenêtre de récolte | Première et dernière récolte | Noter la date de la première et de la dernière récolte |
| 4. Texture filandreuse | 2 dates, en début de saison et à la fin | Test de goût au champ, score sur une échelle de 1 à 9 (1 = très filandreux, 9 = pas filandreux du tout) |
| 5. Qualité gustative générale | 2 dates, en début de saison et à la fin | Test de goût au champ, score sur une échelle de 1 à 9 (1 = moins préféré, 9 = meilleur pois) |
Qui participera à la prise de données ?
Diane s’occupera des données non-sensorielles. Diane et Thom feront les évaluations de texture et de qualité gustative.
Liste pour la prise de données
☐ Feuille de prise de données (Exemples disponibles dans l’annexe F du document);
☐ Planchette à pince;
☐ Crayons/stylos;
☐ Outils de mesure;
☐ Ruban coloré ou drapeaux pour identifier les plantes ou les parcelles inhabituelles;
☐ Carte du champ et du dispositif expérimental, au cas où les étiquettes ne seraient pas lisibles.
Analyse des données
Comment allez-vous conserver les données pour pouvoir les retrouver facilement ?
Après chaque jour de prise de données, les données seront saisies et enregistrées dans un chiffrier Excel.
Comment allez-vous résumer et analyser les données ?
Pour chaque variété, Diane et Thom vont calculer la moyenne des rendements et des scores obtenus pour chaque critère d’évaluation. Ils construiront un graphique linéaire pour observer la variation des rendements dans le temps. En utilisant ces données et les notes d’observation des parcelles, ils vont mettre les variétés en ordre de performance générale. Toutes les variétés qui performent systématiquement mieux que la variété contrôle seront considérées pour la production.
Étude de cas #2 : La ferme biologique de Nash
La ferme biologique de Nash produit des céréales, des légumes et des animaux sur la Péninsule Olympique de l'État du Washington. La ferme conserve certaines de ses semences et recherche des variétés adaptées à leur climat maritime. Elle produit du blé pour la mise en marché directe au magasin de la ferme ainsi que pour les boulangeries de la région. La ferme possède son propre moulin pour la transformation et Nash recherche des variétés de blé adaptées à la cuisson et la boulangerie. Les conditions à la ferme sont humides et froides au printemps, les étés sont longs et secs, et il y a des épisodes de précipitations occasionnelles pendant les moissons. La ferme produit des variétés d’hiver et de printemps de blé blanc et de blé rouge de force et recherche les meilleures variétés pour leur climat local dans le but de conserver leurs semences et de les utiliser pour la production. La ferme cherche à se spécialiser dans les variétés d’hiver de façon à éviter d’avoir à travailler le sol mouillé au printemps, réduire la dépendance à l’irrigation et à avoir une fenêtre de récolte plus hâtive et éviter les conditions humides de l’automne. La ferme travaille en partenariat étroit avec l'université de Washington (WSU) et collabore avec leur sélectionneur de blé pour trouver des variétés commerciales et évaluer des nouvelles lignées (croisements de variétés) dans des essais à la ferme.
Conceptualisation de l’essai
Culture à l’essai
Blé de force rouge d’hiver
Objectifs de l’essai
Identifier des variétés de blé avec de bonne qualité de cuisson et des rendements élevés, qui s’établissent rapidement à l’automne, ont une bonne survie à l’hiver, une bonne résistance aux maladies et atteignent la maturité assez pour éviter les pluies automnales.
Caractéristiques désirées
- Bon établissement de la culture après le semis d’automne;
- Stature modérée et tiges robuste pour éviter la verse;
- Résistance à la rouille jaune, une maladie importante dans la région;
- Rendement élevé pour la semence nettoyée;
- Teneur en protéine élevée et bonne qualité de cuisson.
Encerclez les caractéristiques qui seront évaluées dans l’essai
Tous les traits seront évalués.
Variété « contrôle »
La variété « espresso » est un cultivar très populaire sur les fermes biologiques et constitue également un standard à la ferme. Les semences sont produites à la ferme et cette variété sera inclue comme « contrôle » témoin pour comparer les performances des nouvelles variétés.
Variétés à l’essai
4 lignées de WSU, variétés numérotées et non-disponibles commercialement;
2 variétés de blé de force biologique d’une compagnie de semence du haut-midwest;
1 variété ancestrale — Red Fife, une vieille variété offerte par un producteur de blé canadien;
1 variété « contrôle » - Espresso, produite à la ferme.
Sources de semences potentielles
Compagnies de semences régionales, compagnies de semences biologiques nationales, programmes universitaires de sélection végétale.
Choix du dispositif expérimental
Essai sans répétition ou essai en blocs complets
En blocs complets
Pour un essai en blocs complets, nombre de répétition (blocs)
3
Nombre de plantes et/ou nombre de rangs par parcelle
Nash plantera de petites parcelles la première année, car la quantité de semences disponibles dans le programme de sélection de la WSU est trop faible pour être plantée avec son semoir et récoltée avec la moissonneuse-batteuse. Il sèmera des parcelles de 4 pieds de large x 10 pieds de long à la main, en laissant un espace de 1 pied entre celles-ci. L’espacement entre les rangs sera de 6 pouces pour refléter les conditions de productions régulières. Nash dispose d’un petit semoir manuel utilisé pour les semences de légumes qu’il utilisera pour établir les parcelles de céréales.
Mise en place de l’essai
Date d’implantation idéale
Mi-octobre. Faire concorder la date de semis avec les prévisions météo, lorsque les précipitations prévues sont suffisantes pour irriguer la culture.
Localisation des parcelles
Une superficie égale à la largeur de la moissonneuse-batteuse au centre d’un champ plat de blé d’automne « Espresso », pour que les parcelles d’essai soient gérées de la même façon que la culture commerciale.
Sources connues de variation dans le champ
Il y a un gradient de sol d’un côté à l’autre du champ. Le champ est bordé d’arbres. Il y a une cuvette à un endroit où l’eau à tendance à s’accumuler durant les mois pluvieux de l’hiver.
Position et orientation les blocs
L’essai sera positionné dans l’endroit du champ le plus uniforme au niveau du sol. Comme il est quand même possible qu’il y ait un gradient, les blocs seront orientés de façon perpendiculaire à la direction du gradient. On évitera de placer l’essai à l’endroit où le drainage est moins bon, on choisira plutôt un endroit ou le sol est bien nivelé.
Position et randomisation des parcelles
Il y a un total de 9 variétés à l’essai, auxquelles on assigne un chiffre.
Chaque chiffre dans la figure 2 représente une parcelle de 10 pieds semée avec cette variété. Chaque variété dans chaque répétition est placée selon un ordre complètement aléatoire.
| Blocs | ||
|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 |
| 9 | 6 | 3 |
| 8 | 4 | 4 |
| 7 | 8 | 7 |
| 6 | 1 | 8 |
| 5 | 9 | 5 |
| 4 | 7 | 1 |
| 3 | 2 | 6 |
| 2 | 5 | 9 |
| 1 | 3 | 2 |
Figure 2. Plan des parcelles
Rangs tampons
L’essai est entouré d’un champ de production de blé Espresso, qui servira de zone tampon.
Liste de vérification pour l’implantation
☐ Drapeaux ou autre pour identifier l’emplacement des parcelles;
☐ Codes pour déguiser les véritables noms des variétés (facultatif);
☐ Piquets, étiquettes ou autres pour chaque parcelle, identifiés avec les codes;
☐ Carte du champ et du dispositif expérimental;
☐ Crayons et marqueurs;
☐ Équipement normal d’implantation.
Notes sur l’implantation et la gestion des cultures
Le blé sera semé en rangs avec un semoir manuel, car les parcelles sont trop petites pour utiliser le semoir régulier. Le reste du champ est aussi semé en rangs. Nash testera le taux de germination d’avance et calculera ensuite la quantité de semences nécessaire pour chaque variété. Toutes les parcelles seront irriguées, sarclées et fertilisées de la même manière.
Évaluation des variétés à l’essai
Grille 2. Critères d'évaluation de l'essai
| Caractéristique | Moment de l’évaluation | Méthode d’évaluation |
|---|---|---|
| 1.Vigueur de la culture | Au début de l’hiver après le semis d’automne et en mars après l’hivernation. Score de verse en juin. | Prendre en note les dates de tallage;
Attribuer un score pour la hauteur des plants, sur une échelle de 1 à 9 (1=plante la plus petite) Attribuer un score pour la verse sur une échelle de 1 à 9 (1= pas de verse) |
| 2. Résistance à la rouille jaune. | Dépistage toutes les 2 semaines à partir de la reprise au printemps. | Attribuer un score sur une échelle de 1 à 5 (1=pas de maladie, 5= plus haut taux observé) |
| 3. Temps de maturité | Surveiller la maturité à partir du 20 juillet en récoltant quelques têtes à la main et en évaluant le taux d’humidité dans le champ. Si toutes les variétés sont proches, récoltez-les toutes à la même date. Si certaines variétés sont beaucoup plus précoces ou plus tardives, récoltez les parcelles à des dates différentes lorsqu’elles sont suffisamment sèches pour être battues dans le champ après la récolte. Récolter chaque parcelle individuellement. | Noter les dates de récolte |
| 4. Rendement | Récolter chaque parcelle individuellement à l’aide d’une faucille, mettre en botte puis battre la botte de chaque parcelle individuellement. Nettoyer les grains battus avec un ventilateur et des tamis. | Peser les semences nettoyées |
| 5. Taux d’humidité | Après la récolte et le nettoyage, tester le taux d’humidité des grains de chacune des parcelles. | Utiliser un humidimètre à grain portatif |
| 6. Mesures standards de qualité des grains | Après la récolte, tester : la teneur en protéine, l’indice de chute (indice de hagberg), la masse volumique, la teneur en toxine DON, le poids de mille grains. | Envoyer des échantillons de chaque parcelle au laboratoire de WSU pour les tests. |
| 7. Valeur boulangère (qualité de cuisson) | À la fin de l’automne, combiner les récoltes des trois parcelles de la même variété et les moudre. Donner de la farine du blé de chacune des variétés à une boulangerie pour faire quelques pains avec chacune. | Évaluer la valeur boulangère avec un boulanger local. Réaliser des évaluations de goût des pains avec le boulanger et solliciter son avis sur les qualités de la farine. |
Qui participera à la prise de données ?
Le chef de la production se chargera des évaluations au champ et notera les dates de récolte. WSU participera à l’évaluation de la teneur en protéines. Nash s’occupera des récoltes et évaluera les rendements et le taux d’humidité. Il s’occupera ensuite de faire de la farine pour le boulanger. Le boulanger et l’équipe de la ferme participeront à l’évaluation du goût.
Liste de vérification pour la prise de données
☐ Feuille de prise de données;
☐ Planchette à pince;
☐ Crayons/stylos;
☐ Outils de mesure;
☐ Ruban coloré ou drapeaux pour identifier les plantes ou les parcelles inhabituelles;
☐ Carte du champ et du dispositive expérimental, au cas où les étiquettes ne seraient pas lisibles.
Analyse des données
Comment allez-vous conserver les données pour pouvoir les retrouver facilement ?
Après chaque jour de prise de données, les données seront saisies et enregistrées dans un chiffrier Excel.
Comment allez-vous résumer ou analyser les données ?
Nash et son chef de production réviseront les données en provenance du champ, toutes les notes d’observation des parcelles et discuteront ensemble sur les variétés qui se sont démarquées au niveau de la production. Ils examineront également les rendements et les taux d’humidité après la récolte et discuteront de la nécessité ou non de procéder à un séchage supplémentaire après la récolte. L’entreprise dispose d’un séchoir à grains qui peut être utilisé pour le séchage avant l’entreposage, mais plus une variété a besoin d’être séchée, plus cela demande de l’énergie et l’espace du séchoir est limité. La qualité boulangère étant très importante pour les clients de Nash, les variétés pour lesquelles elle est particulièrement mauvaise seront exclues des futurs essais. Les meilleures variétés devront probablement évaluer à nouveau dans la ou les prochaines années.
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