Cours Phytopathologie IHP [PDF]

Zitiervorschau

INTRODUCTION 1- Terminologie * Phytopathologie La phytopathologie ou phytiatrie est la science qui traite des maladies des plantes. Elle correspond dans ses grandes lignes au concept de « médecine des plantes » Les études phytopathologiques reposent sur la mise en œuvre des notions de botanique, de microbiologie, de biologie moléculaire, de génétique, de biologie végétale, de biochimie, de physiologie végétale, d’écologie, de toxicologie, d’épidémiologie et d’économie. Les maladies des plantes occupent une place centrale dans l’économie. Bien qu’on mette en œuvre de nombreuses méthodes de lutte, ces maladies constituent toujours une cause importante de pertes aussi bien dans les pays industrialisés que les pays en développement. Les connaissances des causes et des raisons de développement des maladies des plantes sont d’une importance majeure afin d’établir un diagnostique adéquat qui permettra la mise en place des méthodes de protection efficaces.

Terminologie

Si l’on considère qu’une culture résulte de l’introduction de génotypes particuliers de végétaux (cultivars ou variétés) dans un environnement écologique déterminé, le concept de « maladie » se rapporte aux anomalies observées par rapport au phénotype attendu. Ces anomalies portent le nom de symptômes. La pathogénèse représente l’ensemble des processus inducteurs de la maladie qui aboutissent à l’expression des symptômes.

DIAGNOSTIQUE EN PATHOLOGIE VEGETALE

Symptôme = modification du phénotype par rapport à celui qui est attendu ENVIRONNEMENT ABIOTIQUE Génotype mis en culture

Phénotype observé

ENVIRONNEMENT BIOTIQUE

= Symptôme

Phénotype attendu

• Symptômes: modifications du phénotype par rapport à • celui qui est attendu • Dégâts: altérations du produit récolté ou du potentiel de • production • Pertes: quantifications des dégâts en terme monétaire • • .

• •

Relation entre symptômes, dégâts et pertes Habituellement l’intensité des symptômes est évalue à l’aide de deux paramètres: Incidence : est la proportion des unités malades (organes d’une plante, plantes dans une parcelle) par rapport à l’ensemble des parties analysées (par exemple la proportion de feuilles infectées) Sévérité : apporte une évolution quantitative du degré d’attaque (par exemple le % de la surface foliaire nécrosée).

Relation entre symptômes, dégâts et pertes • L’effet de stade de développement de la culture et les organes infectés sur les dégâts: • Ex1: En céréales, • - Les maladies du feuillage (Septoriose de blé,Septoria tritici), qui restent localisées dans la partie inférieure de la plante peuvent être sans conséquences défavorables sur la production. Par contre

• - La rouille noire des céréales (Puccinia graminis) dont les pustules n’occupent que 1 % de la surface foliaire, augmente la transpiration de 38 %, créant un déficit hydrique qui, à certains stades du développement, peut affecter la qualité et la quantité du produit.

Septoria tritici

Puccinia graminis

Exemple 2 Symptômes ?

Dégâts ?

Pertes ?

Pourriture de tubercules de pomme de terre

Exemple 2 Symptômes : oui, le phénotype des tubercules n’est pas normal •

Dégâts : oui, le rendement est réduit

•

Pertes : oui, les tubercules pourris ne sont pas commercialisables

Exemple 3 Dégâts ?

Symptômes ?

Dégâts ?

Pertes ?

Balai de sorcière chez du trèfle (=développement des bourgeons axillaires suite à la perte de la dominance apicale (phytoplasme)

Exemple 3 Symptômes : oui, le phénotype n’est pas normal •

Dégâts : • - Non, en cas de culture fourragère, les pertes de biomasse sont peu • importantes - Oui, s’il s’agit d’une production de graines •

Pertes : • - Non, dans le cas de la culture fourragère • - Oui, s’il s’agit d ’une production de graines •

Exemple 4 Symptômes ?

Dégâts ?

Pertes ? Panachure chez une plante de tulipe virosée dont la coloration est normalement unie

Exemple 4 Symptômes : oui, le phénotype est certainement modifié • par l’infection virale

Dégâts : non, la production est toujours commercialisable •

Pertes : non, certains consommateurs apprécient ce • phénotype qui peut même donner une valeur accrue à la fleur

Différents types de pertes a. Perte de rendement Réduction photosynthétique

Problèmes trophiques

Perte de rendement

Déformations et pourriture

Destruction et pourritures

Transformations

Hernie des crucifères Plasmodiophora brassicae

Tumeur de la P.de terre Synchytrium endobioticum0 ………………………..

b. Perte de qualité Pourritures

Moniliose sur pêche

(Rot diseases)

Monilia fructicola

Colletotrichum gloeosporioides

Botrytis cinerea

Différents types de pertes b. Perte de qualité

Mycotoxines Aflatoxines d’Aspergillus Patuline de Penicillium expansum Fusariotoxines

Trichothécènes

Groupe A : Toxine T2 Groupe B : déoxynivalénol Zearalenone

inhibition de la synthèse protéique • hémorragies, diarrhées, vomissements effet œstrogène, tératogène à 2 ppb

•

(Fusarium graminearum) Fumonisines

Carcinogène, leucoencéphalomalacie

Monilifomine

Pb cardiaques, faiblesse musculaire

• •

•

En résumé, la résolution des problèmes phytopathologiques…

La résolution des problèmes phytopathologiques que l’on rencontre dans la pratique agronomique repose donc sur la connaissance approfondie de la plante hôte, de son environnement, des modalités de sa culture, des agents pathogènes et des conditions de sa pathogénèse, ainsi que du contexte socioéconomique dans lequel évolue le système de production (figure ci dessous)

figure ci dessous

Pertes estimées des productions agricoles mondiales (estimation 1993) : Cultures

Pertes dues Pertes dues aux maladies aux insectes (%) (%)

Pertes dues Aux mauvaises herbes (%)

Pertes totales (%)

Céréales

9.2

13.9

11.4

34.5

Pomme de terre

21.8

6.5

4.0

32.4

Fruits

12.6

7.8

3.0

23.4

Toutes cultures

11.8

12.2

9.7

33.7

En absence de toute lutte, les pertes potentielles dues aux maladies, aux animaux ravageurs et aux plantes adventices atteignent selon la culture et la zone géographique concernée entre 50 et 80% de la production potentielle (Autre estimation FAO)

Rappel de l’historique de la phytopathologie Dès son origine, l’agriculture créa des conditions favorables aux maladies • des plantes cultivées en concentrant des populations de végétaux sur certaines surfaces et en effectuant des cultures successives de la même plante sur un même sol. La phytopathologie a joué un rôle déterminant dans plusieurs évènements • historiques. Au début du 17e siècle, les armées du tsar de Russie qui étaient sur le • point d’écraser les ottomans, furent décimées en consommant de la farine de seigle empoisonnée par des alcaloïdes provenant du champignon de l’ergot, Claviceps purpurea ; cet évènement permit à l’Empire turc de se maintenir 200 ans encore. •

Historique suite En 1846, les pertes provoquées par l’introduction en Irlande du champignon • phytophthora infestans, l’agent du mildiou de la pomme de terre, décimèrent la, population et provoquèrent une émigration massive vers le Nouveau Monde. C’est encore le mildiou qui ravage les cultures de pomme de terre en • Allemagne en1916, provoquant en 1917, parmi la population civile, des famines.

•

Aujourd’hui l’introduction de nouvelles maladies joue un rôle déterminant dans la • disponibilité et les prix des denrées agricoles Parmi les nombreux exemples récents, signalons en 1970 l’extension • en Afrique et en Asie des bactéries responsables du « greening » des agrumes et du psylle qui en est le vecteur En 1960 l’extension en Europe du mildiou du tabac, importé • d’Australie par un laboratoire Européen En 1970 l’épidémie foudroyante du champignon Helminthosporium • maydis sur maïs aux Etats-Unis dus à l’homogénéité génétique des cultures. Très récemment, l’introduction de l’Espagne, chez nous des plants • d’agrumes infectés par le feu bactérien

Ennemis des cultures des cultures = bio-agresseurs

Parasites

Champignons Bactéries Phytoplasmes Virus Viroïdes Végétaux

Phytopathologie Pathologie végétale Phytiatrie

Ravageurs

Insectes Acariens Nématodes Mammifères Oiseaux

Zoologie

Mauvaises herbess

Annuelles Bisanuelles Vivaces

Malherbologie

Quelques définitions…

Temps d’incubation: période qui sépare le moment de infection de la plante de l’expression des symptômes Temps de latence: période qui sépare le moment de l’infection de la plante de la sporulation •

• •

Symptôme primaire: symptôme directement responsable de l’anomalie observée (également appelé symptôme-cause)(Ex. pourritures racinaires produites par un parasite du sol) Symptôme secondaire: symptôme qui est la conséquence du symptôme primaire (symptôme-conséquence) (Ex. le flétrissement de la plante) Ex. Rhizoctonia solani

•

•

Etiologie* des maladies parasitaires * L'étiologie : étudie et définit l'origine d'une pathologie en fonction des manifestations symtômalogiques**.

•

**Symptômatologie : étude des symptômes et des signes et * ** de la façon de les relever et de les présenter afin de poser un diagnostic.

•

Etiologie* des maladies parasitaires

Caractères généraux des champignons phytopathogènes

-

Parasites les plus importants • Parasites facultatifs* ou parasites obligatoires*** • Infection directe, par orifices naturels ou par blessures • Spécifiques ou polyphages (gamme d’hôtes) •

*Saprophytes** et parasites, biotrophes ou nécrotrophes • ** organisme dont la nutrition est assurée directement à partir de matières • organiques en décomposition *** Strictement parasites, biotrophes stricts (relation trophique établie avec • cellule vivante - Archimycètes : mycélium= plasmode (Plasmpdiophora brassicae) • - Phycomycètes + Phytium: au sol, fonte de semis, pourriture de racine • + Mildious: Phytophthora, Peronospora (tabac) • Plasmopara, (vigne), Bremia (laitue) duvet à la face inférieure •

•

Caractères généraux et classification des champignons phytopathogènes

- Ascomycètes: myc cloisoné spores sexuées ds asque ds périthèce ou • apothécie selon la forme.Spores asexuées st à la surface ou ds des pycnides + Oïdium : Erysiphe, oïdium des céréales • Uncinula, oïdium de la vigne • Podosphaera, oïdium du pommier • duvet à la face supérieure, tous obligatoires • + Taphrina cause la cloque de pêcher, du balai de sorcière sur cerisier • + Gaeumannomyces: piétin échaudage +Ventura , tavelure de pommier • +Colletotrichum, anthracnose du pois-chiche • +Divers pourritures ou nécroses foliaires: Fusarium, Helminthosporium • Septorium

•

Caractères généraux et classification des champignons phytopathogènes

- Basidiomycètes: mycél cloisoné.Spores sexuées = basidiospores • ds des basides en surface exp: rouilles, charbons et caries Rouille Hétéroïque/autoïque , sont obligatoires charbons et caries • facultatifs et sur un seul hôte Exp. De rouille: Puccinia, noire, brune et jaune du blé • Uromyces du fêve • EXp du charbon • Ustilago hordei, Ustilago nu et Ustilago maydis • Esp. De caries: Tilletia • Deutéromycètes =champignons imparfaits ou forme anamorphe • –Exp. Septoriose, fusariose

Deux modes de reproduction chez les champignons

Example de maladies fongiques Mildiou de la pomme (Phytophthora infestans) • l’agent du mildiou de la pomme ,1845 (Phytophthora infestans),originaire d’Amérique latine, est introduit accidentellement en Irlande...

L ’ergot des céréales (Claviceps purpurea) Ces sclérotes contiennent des alcaloïdes toxiques (parmi lesquels l'acide • lysergique*) dont l'absorption provoque des affections convulsives (le “feu sacré”) ou gangreneuses déformations et nécroses des membres) pouvant conduire à la mort des personnes ou des animaux intoxiqués.

Example de maladies fongiques Plasmopara helianthi

Plasmopara viticola

Exemples de maladies fongiques Sphaerotheca

Oïdium

• Erysiphe cichoracearum

Exemples de maladies fongiques:Oïdium Uncinula necator

Erysiphe graminis

Exemples de maladies fongiques: Rouille Phragmidium disciflorum

Puccinia graminis

Maladies charbonneuses Ustilago maydis

utilago hordei

Ustilago nuda

Phytoprotection • * Phytoprotection • La phytoprotection a pour but d'éliminer ou de réduire les maladies et d'éviter les dommages causés aux plantes cultivées

Synthèse des causes des maladies chez les plantes Agents parasitaires

TM

Virus, viroïdes

Parasites facultatifs ou obligatoires

Bactéries, phytoplasmes, protozoaires, champignons, phanérogames non chlorophylliens, Phanérogames chlorophylliens

Agents non parasitaires (physiques-chimiques) Froid, chaud, sécheresse, excès de précipitation, grêle, foudre, vent, neige

Nutrition Pollution

Déséquilibres, carences, excès, pH, salinité, toxiques naturels Atmosphérique (SO2, F, etc…), sols, eaux (nitrate, pesticides), poussières industrielles (Pb, Zn), pesticides (herbicides)

Les enjeux de la protection des cultures

Amélioration de la production TM

- Limiter les pertes de rendement - Limiter les dégradations qualitatives des productions végétales : - Aspect (ex : taches sur fruit) - Goût (ex : vin) - Etat sanitaire (ex : mycotoxines, LSD)

Préserver l’environnement

- Eaux (ex : atrazine) - Sols (ex : cuivre, lindane) - Équilibres naturels (ex : imidaclopride)

Préserver l’environnement - Transport des produits phytosanitaires

Préserver du manipulateur Produit phytosanitaire TM

Résultats économiques de l’UIPP (Union des Industriels de la Protection des Plantes) http://www.uipp.org

Répartition du marché mondial 2006 par région du monde et par catégorie de produits

Les principaux marchés phytosanitaires en 2005(en millions d’euros)

Monde

Europe

TM

Les solutions actuelles

Les produits phytosanitaires - Retrait de l’homologation de produits dangereux : - arsenite de sodium (Esca) - organo-chlorés (insectes) - Disparition de 20 à 30% des produits phytosanitaires (Europe) - Réduction des doses de matières actives : - 1950 : 1000g/ha - aujourd’hui :