Stimuleur de Défense des Plantes

Responsable de l'essai : ARNAL Eric, BATIGNE Vincent, FERRAND Pauline, SAINT CRISTAU Rémi, VIAU Mathieu

Responsable de la publication : FERRAND Pauline

 

Contexte

Le blé est une culture importante dans le Lauragais. En effet, on le retrouve dans la majorité des rotations souvent associé au tournesol. En Midi-Pyrénées, il couvre une surface d’environ 110 000 ha pour le blé dur et 250 000 ha pour le blé tendre. De plus, le blé dur contribue à la viabilité économique des exploitations du Lauragais car c’est une des cultures qui permet de dégager les meilleures marges.

La culture de blé s’implante entre fin octobre et fin novembre et se récolte au mois de juillet. Au printemps, le climat humide (cumul de pluie d’environ 145 mm sur avril-mai) favorise l’apparition de maladies fongiques qui exercent des pressions plus ou moins importantes. De plus, ces dernières se propagent facilement d’une parcelle à une autre du fait du transport des spores par le vent d’Autan. Dans le Lauragais, parmi les maladies les plus préjudiciables sur blé d'un point de vue du rendement (q/ha) et de la qualité (taux de protéines, mycotoxines) on trouve la rouille brune, la septoriose (sur feuille) et la fusariose (sur épi).

Dans ces conditions, les agriculteurs utilisent différents leviers agronomiques complétés par des programmes fongicides phytosanitaires. Or, dans le contexte actuel, la volonté est de réduire au maximum l’utilisation des produits phytopharmaceutiques (plan Ecophyto) du fait de leurs impacts sur l'environnement et de l'apparition de souches résistantes. La proximité de l’exploitation du lycée avec une zone très urbanisée (résidences étudiantes, lotissement, ...) fait de la qualité de l’air un enjeu majeur, une situation qui se retrouve dans de nombreuses autres exploitations du Lauragais.

Ainsi, il est nécessaire de s'intéresser aux solutions alternatives disponibles sur le marché, telles que les Stimulateurs de Défense des Plantes (SDP). Ils apparaissent comme des perspectives d’amélioration de l’efficience des traitements phytosanitaires par des applications préventives visant à stimuler les mécanismes de défenses des plantes. Nous cherchons à évaluer comment ces derniers peuvent s'intégrer dans les stratégies fongicides dans une optique de réduction de dose.

 

Objectif

L'objectif de cet essai est donc de tester différents produits Stimulateurs de Défenses des Plantes sur blé dur et blé tendre dans le contexte de contamination septoriose et fusariose de l'année 2017 (le scénario d'interculture sèche créant un vide sanitaire va-t-il se reproduire comme entre 2003 et 2004). Les SDP ciblant la rouille brune sont trop peu nombreux sur le marché, ainsi nous n'étudierons pas cette maladie au cours de cet essai.

                    

Les maladies

La fusariose

Les différents champignons

La fusariose est une maladie de l’épi se manifestant par des symptômes tels que le noircissement des glumes, l’échaudage et le brunissement des épis. Sous cette appellation sont regroupés 19 espèces divisées en deux genres de champignons phytopathogènes : Fusarium et Michrodochium. Plusieurs champignons sont en compétition : quand un est éliminé, d’autres vont prendre sa place. Par ailleurs, chacune des espèces ainsi que leurs chémotypes semblent être spécifiques à la région géographique.

Les champignons du genre fusarium (ascomycètes) ont la particularité d'être susceptibles de sécréter des mycotoxines (DON*), ce sont de substances toxiques qui se retrouvent dans le produit fini et le rendent impropre à la consommation humaine. La majorité des espèces de fusarium se trouvent dans l'hémisphère sud. En France, les souches les plus courante sont F. graminearum, F. culmorum et F. avenaceum. Par ailleurs, la souche F. graminearum est dominante sur le territoire, il s'agit d'un complexe d’espèces à part entière dont 14 récemment identifiées par GCPSR (Genealogical Concordance Phylogenetic Species Recognition).

Les champignons du type Microdochium (ascomycètes) ne secrètent pas de mycotoxines. Cependant, ils s’infiltrent à l’intérieur des grains et peuvent altérer les propriétés germinatives. En France, les souches les plus fréquentes sont M. nivale et M. majus. Cependant, M. nivale est dominante sur le territoire. Elle est responsable de fontes de semis se traduisant par un éclaircissement du peuplement.

Nuisibilité

Les pertes de rendement liées à la fusariose vont jusqu’à 15-30 q/ha. D’un point de vue qualitatif, les mycotoxines produites en quantités diverses affectent la qualité technologique du grain (baisse PS, PMG, faculté germinative) et rendent la récolte impropre à certains débouchés. En effet, la présence de DON est proscrite en alimentation humaine et indésirable en alimentation animale. Le taux de protéines et la force boulangère sont également affectés.

 

La septoriose

Les différents champignons

La septoriose est une maladie foliaire dont les symptômes se manifestent par l’apparition de tâches ovales de couleur jaune (chlorose) qui virent au brun (nécrose). Deux champignons peuvent être à l’origine de cette dernière : Septoria tritici et Mycosphaerella graminicola (ascomycètes).

Le Septoria tritici correspond à la forme asexuée du champignon. Il se développe pendant la phase végétative de la culture. Le Mycosphaerella graminicola est la forme sexuée et se retrouve dans les chaumes de blé.

Nuisibilité

La septoriose a un effet concentré sur le rendement. Sa nuisibilité moyenne est estimée à 17 q/ha (jusqu’à 50 q/ha en situations les plus exposées). Contrairement à la fusariose, elle ne s'accompagne pas de la production de mycotoxines toxiques pour l'homme.

 

Les moyens de lutte

Leviers agronomiques

Le choix variétal permet d’agir directement sur la pression maladie et la facilité d’implantation des souches pathogènes. Il existe un panel de variétés plus ou moins résistantes (ou tolérantes) à la fusariose et/ou la septoriose.

Une date de semis tardive permet de retarder le développement de la maladie et de réduire les symptômes sur la culture.

Réduire la densité de semis permet de limiter l’humidité et la dissémination des spores au sein du peuplement.

Le travail du sol associant un broyage fin et un enfouissement des pailles (maïs, sorgho et céréales) facilite la décomposition des souches de champignons et réduit donc les risques de contamination.

La rotation a également une grande importance dans la maîtrise de la pression maladie car les précédents des résidus peuvent constituer des sources de contamination. Les précédents comme le maïs ou le sorgho sont des vecteurs de fusariose et sont donc à proscrire.                                                        

Enfin, la lutte chimique permet de contrôler la maladie en cas de contamination importante. Il existe une large gamme de produits plus ou moins efficaces contre fusariose et septoriose.

 

Les Stimulateurs de Défenses des Plantes 

Réaction immunitaire des végétaux

Lors d'une infection par un champignon pathogène, la plante synthétise les enzymes β-glucanases et chitinases. Ces enzymes permettent une hydrolyse partielle de la paroi du pathogène qui aboutit à la libération d’oligosaccharides.

Les oligosaccharides actifs sont appelés oligosaccharines. Ils se fixent sur des récepteurs spécifiques et déclenchent la réaction de défense. Ce sont les éliciteurs de la réponse défensive des plantes. Cette réponse passe par la production de phytoalexines : substances antimicrobiennes organiques (excepté le soufre) que les plantes synthétisent et accumulent lorsqu'elles ont été exposées à des micro-organismes. Ces dernières permettent à la plante de lutter contre le pathogène.

La réaction immunitaire de la plante peut également être déclenchée par des éliciteurs  présents à la surface de l’agresseur ou directement excrétés par ce dernier.

Définition et cadre règlementaire des SDP

Les Stimulateurs de Défense des Plantes (SDP), aussi appelés Stimulateurs de Défenses Naturelles (SDN), sont des produits naturels ou de synthèse capable d’induire (ou de préparer l’induction), chez les plantes traitées, un état de résistance aux bio-agresseurs. Ils permettent de lutter contre le stress biotique.          

Les SDP ont plusieurs types de statut règlementaire :

♦  Les spécialités commerciales avec AMM (Autorisation de Mise en Marché), comme les produits phytosanitaires. Ce sont des produits utilisables en tant que tel et leur utilisation doit figurer sur les registres de traitements.

♦  Aucune AMM : enregistrés sur le registre comme des engrais, ces produits ne peuvent pas mentionner une cible phytosanitaire.

♦  AMM anciennes : ces produits ont des modes d’action de type SDP mais ne le précisent pas dans leur fiche technique. Ils sont alors considérés comme « simples » produits phytosanitaires.

Les produits de Stimulateurs de Défense des Plantes ont diverses origines : naturelle ou synthétique. Les produits naturels sont minéraux (poudre de roche silicate ou calcite), végétaux (extraits de plantes/algues et hormones), microbiens (extraits de microorganismes) ou animaux. Les produits synthétiques quant à eux sont composés de phosphonates, de benzothiadiazoles, d’acides aminés, …

Les SDP présentent 2 modes d’action principaux : éliciteurs et potentialisateurs.

 

Mode d’action des SDP

Eliciteurs

La majorité des produits SDP ont pour matière(s) active(s) un ou plusieurs éliciteur(s) qui ont pour but de préparer ou induire une réaction de défense chez la plante.

Comme nous l’avons vu précédemment, les éliciteurs sont des molécules produites par un agent phytopathogène ou par la plante elle-même. Ils déclenchent des mécanismes de défense chez la plante entraînant la production de substances défensives telles que les phytoalexines. Qu’elle soit infectée ou non, la plante reste dans un état de défense permanent. Pour contourner cette défense, le champignon produit des effecteurs qui accentuent son pouvoir pathogène. Il existe deux types d’éliciteurs :

« Exogène » : provient directement de l’agresseur tel que les molécules présentes à la surface des micro-organismes pathogènes ou excrétés par ces derniers.

« Endogènes » : sont produits par la plante elle-même par dégradation de la paroi cellulaire.

 

Potentialisateurs

Le 2nd principal mode d’action des SDP est le potentialisateur. Ils déclenchent un mécanisme de défense en deux temps. Premièrement, l’application du produit met la plante dans un état d’alerte, elle est prédisposée à réagir très vite en cas d’attaque. Puis, c’est l’attaque par le pathogène qui déclenche la réaction de défense.

La première partie de la réaction est la plus rapide. La plante passe dans un état d’hypersensibilité, il s’agit en fait d’une mort programmée des cellules végétales au niveau de la zone d’infection. Cette mort programmée doit priver l’agent pathogène de nutriments et freiner sa progression. Ce phénomène est souvent accompagné d’un renforcement des parois cellulaires pour constituer une barrière physique face à la progression du pathogène.

Le deuxième niveau de défense est la Résistance Locale Acquise (LAR). Cette résistance a lieu sur une zone un peu plus large que celle infectée. Elle est déclenchée par les cellules mortes. La LAR provoque la synthèse de molécules ayant un fort pouvoir antimicrobien (phytoalexines, protéines PR…).

Enfin, il y a une troisième étape à cette réaction :  la Résistance Systémique Acquise (SAR) aussi appelée immunité physiologique acquise. Elle peut concerner la plante dans son ensemble. La SAR active des gènes de défense et maintient la plante en alerte. Cet état de résistance peut être comparé à la vaccination pratiquée chez l’homme, à la différence qu’elle protège contre de nombreux agents pathogènes de natures différentes.

 

Champignons antagonistes

Enfin, certains SDP contiennent des champignons dit « antagonistes ». Il s’agit de champignons qui prennent la place du champignon pathogène, ils entrent en concurrence avec ce dernier et empêchent donc la maladie de s’implanter. Ces champignons n’ont pas d’effet négatif significatif sur la plante. Cependant, certains d’entre eux peuvent avoir un effet SDP en stimulant la synthèse des protéines.

 

 

Protocole et dispositif

 

Essai sur la maladie des épis : fusariose

 

La variété Anvergur a été implantée car elle est assez sensible à la fusariose. Cette maladie se développe en fin de cycle grâce à l’effet « splash ». Elle peut être induite par deux champignons : Fusarium graminearum et Microdochium spp. Le Fusarium graminearum sécrète des mycotoxines qui altèrent la qualité des grains. Dans ce contexte, les SDP ont été croisés aux biostimulants car ces derniers permettent l’amélioration de la qualité des grains.

Sur la campagne 2016/2017, la pression maladie est faible. Un seul traitement a été réalisé à floraison, où les SDP ont été associés à PROSARO à tiers de dose.

Image1 blog

 

Le fongicide mis en place, PROSARO, est une référence sur la fusariose à base de triazoles (tebuconazole + prothioconazole). Le témoin de l’essai va permettre d’observer la pression maladie et l’efficacité de PROSARO à tiers de dose.

 

Délimitation de l'essai croisé Biostimulant/Biocontrôle par les étudiants

 

Date de dernière mise à jour : 23/05/2017

Créer un site gratuit avec e-monsite - Signaler un contenu illicite sur ce site