Contexte / Enjeux

De nombreuses cultures maraichères ou de grandes cultures sont affectées par des champignons présents dans les sols et provoquant des maladies qu’il est très difficile de maîtriser. Le sol est en effet un milieu complexe de par sa composition minérale et organique et sa texture. Il fournit ainsi des niches protectrices et favorables au développement des microorganismes qui jouent un rôle majeur dans le fonctionnement biologique du sol. Cependant, certains de ces microorganismes, notamment des champignons et des oomycètes, sont malheureusement pathogènes des plantes.

Parmi ceux-ci, le groupe des Fusarium occupe une place importante en étant responsable des fusarioses, qu’elles soient vasculaires (melon), de pourriture racinaire (ail) ou de l’épi (blé). Ces champignons survivent dans pratiquement tous les sols, notamment ceux agricoles et maraichers dans lesquels la culture des plantes hôtes conduit à la multiplication des inoculums en l’absence de méthode de contrôle efficace.

Dans un contexte agroécologique, il devient urgent d’identifier et de mettre en œuvre une ou des combinaisons de pratiques agricoles, adaptées à chaque fusariose, pour contrôler ces Fusarium et garantir les productions agricoles concernées.

Il est important de maitriser les fusarioses dans les systèmes légumiers, en particulier pour l’ail et le melon qui sont des filières associées à des enjeux économiques importants, liés à la spécialisation des bassins de production et aux signes de qualité. Fort de ce constat, le projet SYNERGIES avait pour but d’identifier des leviers agronomiques et écologiques pour le contrôle de ces maladies, en synergie avec les potentialités des contextes pédoclimatiques et des systèmes de culture conventionnels et biologiques.

La fusariose de l’ail et du melon, cela ressemble à quoi ?

Dans le cas des cultures maraichères, la fusariose vasculaire est causée par l’espèce F. oxysporum qui est une espèce complexe. En effet, une des particularités de cette espèce est qu’elle comprend des formes pathogènes et des formes non pathogènes difficiles à distinguer, ce qui pose de sérieux problèmes en termes de gestion de la maladie. En outre, au sein des formes pathogènes, il existe une spécificité d’hôte caractérisée par plus de cent types pathologiques (ou « formes spéciales »), chacun d’eux n’étant pathogène que d’une espèce végétale

  • La fusariose du melon est ainsi causée par la forme spéciale (f. sp.) F. oxysporum f. sp. melonis. Les symptômes de fusariose du melon se caractérisent par un flétrissement de la plante et le jaunissement d’une partie puis de la totalité des feuilles.
©INRAE - Symptômes de fusariose sur feuille de melon
  • La fusariose de l’ail est, elle, majoritairement causée par l’espèce F. proliferatum. Les symptômes se manifestent par des pourritures racinaires en cours de culture et un brunissement des caïeux durant la période de stockage-séchage, sans impact sur la fermeté du bulbe.
©CTIFL - Symptômes de fusariose sur bulbes d'ail

Un projet basé sur de l’expérimentation en laboratoire, en serre et au champ

Le projet SYNERGIE est piloté par l’Acta, accompagnée de 15 autres partenaires.  Ce projet s’appuie sur un réseau de parcelles de producteurs mais aussi sur l’expérimentation du laboratoire jusqu’au champ en passant par le tunnel ou la serre. Trois bassins de production sont concernés pour l’ail (Nord-Pas-de-Calais, Drôme et Occitanie) et pour le melon (sud-est, sud-ouest et centre-ouest). 

Le projet s’articule autour de trois actions : 

  • Quantification et spatialisation des fusarioses d’origine tellurique et des moyens de contrôle (enquêtes et analyses d’échantillons). 
  • Amélioration des connaissances sur les interactions sol-plante-microorganismes en lien avec l’efficacité des leviers agroécologiques.  
  • Co-constrution d’outils opérationnels et pédagogiques de transfert de connaissances.
Les 3 actions de SYNERGIES et leurs interactions

Méthodologie : vers des outils opérationnels ?

L’objectif du projet était de produire des outils opérationnels pour les producteurs pour les assister dans la lutte contre la fusariose. Dans ce cadre, en s’appuyant sur une synthèse des résultats du projet et sur l’état des connaissances actuelles sur les deux pathosystèmes, les partenaires ont utilisé l’outil DEXi pour construire des outils d’évaluation multicritères de la maitrise du risque de développement de la fusariose de l’ail et du melon

Voici une explication du fonctionnement de l’outil DEXi pour la culture de l’ail :

  1.  L’utilisateur renseigne les critères de base observés au niveau de sa parcelle. Ces critères sont regroupés par thèmes (agrégation et pondération). Par exemple la nature et les caractéristique de l’ail, l’itinéraire technique choisi sur la parcelle, l’environnement, le sol et la succession des cultures sur celle-ci, les conditions de récoltes ou modes de conservation de l’ail, etc.
  2. Le DEXi réalise un traitement mathématique permettant d’évaluer les risques de propagation de la fusariose à l’échelle de la parcelle en fonction des critères renseignés.
  3. L’outil délivre à l’utilisateur des graphes de synthèse de type radar lui permettant une meilleure interprétation des résultats en fonction des données renseignées pour chaque parcelle. Ci-dessous un exemple de graphe présentant les risques pour la parcelle bleue, la parcelle verte et la parcelle rouge. La note 5 est la situation la plus favorable pour l’agriculteur et la moins favorable pour la maladie et donc la note 1 correspond à l’inverse : la situation la moins favorable pour l’agriculteur et la plus favorable pour la maladie.
DEXi culture Ail 2

Les effets des leviers agroécologiques testés dans les essais ayant été limités et le réseau de parcelles du projet de taille trop réduite, ces outils DEXi ont été principalement construits à partir d’analyse de la bibliographie et de la parole d’experts. Ils n’ont pas pu être validés expérimentalement en mobilisant les enquêtes menées auprès des producteurs. Pour obtenir des outils plus opérationnels, il faudra collecter de nouvelles données sur le terrain et également progresser sur les connaissances concernant l’épidémiologie et la pathogénicité de Fusarium.

Néanmoins, dans le cadre de SYNERGIES, l’élaboration des DEXi a été une expérience très enrichissante permettant les échanges entre chercheurs et conseillers pour avancer vers des solutions opérationnelles. Nous ne pouvons que conseiller l’utilisation de cet outil qui peut être mobilisé dans des contextes variés tels que des problématiques ravageurs (ex : projet CASDAR ARENA) ou pour d’autres maladies telluriques.

Les résultats des tests en laboratoire

Les résultats des analyses bio-physico-chimiques d’échantillon de sols de surface et les enquêtes auprès des producteurs du réseau de 49 parcelles du projet (27 en ail et 22 en melon) ont été analysés conjointement. Ils n’ont pas permis de mettre en évidence de paramètres pédologiques ou de pratiques en lien avec la gestion du sol qui expliqueraient les différences dans l’expression de la maladie dans les parcelles d’ail. Cette absence de résultats est à mettre en lien avec les conclusions des essais en serre. Pour la fusariose du melon, les teneurs en limons, manganèse, sulfates et le pH sont apparus comme des paramètres pédologiques discriminants. Ces résultats demanderaient d’être validés sur un plus grand nombre de parcelles.

Le FiBL France a évalué plus de 18 composts issus de compostières réparties sur les différents bassins de production. Certains d’entre eux ont démontré un caractère suppressif (évalué sur plusieurs pathosystèmes dont Fusarium oxysporum + lin) et ont été sélectionnés pour les essais en conditions semi-contrôlées et au champ.

Des tests en laboratoire réalisés par l’unité INRAE Pathologie Végétale ont permis d’étudier l’influence des facteurs abiotiques (température et pH) sur le développement (croissance mycélienne et sporulation) ainsi que l’agressivité de plusieurs souches de F. proliferatum. Ils ont montré que le champignon supportait bien les températures élevées et semblait préférer les pH basiques, ce qui correspond respectivement aux conditions de stockage et de production des aulx. Toutes les souches testées se sont révélées agressives.

Les analyses métabolomiques réalisées par le CNRS LEM ont donné des résultats préliminaires encourageants pour l’identification de marqueurs précoces de la fusariose sur l’ail, notamment via les métabolites secondaires, notamment de la famille des garlicnines. C’est encore au stade de recherche amont mais ces résultats sont particulièrement pertinents pour l’ail pour lequel les symptômes de fusariose ne s’expriment qu’en post-récolte et sont invisibles au champ.

Évaluation du potentiel suppressif de différents composts vis-à-vis de Pythium ultimum. ©FiBL France

Essais en conditions semi-contrôlées et au champ

Symptômes de fusariose sur caïeux – ©CTIFL

Des essais ont été conduits en conditions semi contrôlées et au champ pour l’ail et le melon pour tester les leviers agroécologiques individuellement et en combinaison. Pour l’ail, le CTIFL a testé quatre composts différents ainsi que deux produits de biocontrôle (à base de Trichoderma gamsii et/ou Trichoderma asperellum). Pour le melon, le CTIFL a testé cinq composts, la biofumigation avec de la moutarde, la mycorhization et un produit de biocontrôle. Ces essais n’ont pas permis d’identifier de levier (seul ou en combinaison) permettant une réduction significative de la fusariose. Cependant, pour l’ail, les essais ont montré que l’hypothèse selon laquelle ce pathogène est tellurique est au moins en partie erronée puisque des symptômes ont été observés sur des caïeux cultivés sur un substrat désinfecté et non-inoculé.

Essai melon plein champ 2021 dans le bassin centre-ouest : Mise en place des composts, incorporation avant la pose des paillages © ACPEL

Les essais au champ ont été menés par les stations expérimentales des différents bassins de production et sur deux années consécutives (2020 et 2021) : 

  • Pour l’ail, CEFEL, SERAIL et la Chambre d’agriculture de la Drôme ont testé au total 5 composts. 
  • Pour le melon, ACPEL et Sud’Expé ont testé 5 composts ainsi que de la biofumigation, de la mycorhization et deux produits de biocontrôle. 

Comme pour les essais en conditions contrôlées, aucun des leviers (seul ou en combinaison) testés au champ n’a permis de mettre en évidence une diminution significative des attaques de fusariose. Pour le melon, ces essais ont été limités par une pression de fusariose réduite en 2020, de manière encore plus marquée sur le bassin PACA, ainsi que des attaques de campagnols.

Comment intégrer la recherche appliquée dans la formation initiale agricole ?

retour d’expérience d’une classe de BTS de l’EPLEFPA de Montauban

Une expérimentation en pots a été mise en place pour mesurer les effets de deux composts et d’un produit de biocontrôle sur le développement de la fusariose de l’ail par une classe de BTS PV de l’EPLEFPA de Montauban, coordonnée par le FiBL FR. Les élèves ont établi et suivi l’essai puis évalué les symptômes sur les aulx après récolte. Ce projet a été pour eux l’occasion de se confronter à la rigueur de l’expérimentation avec l’établissement et le suivi d’un protocole expérimental. Cela leur a aussi permis d’intégrer cet essai et les résultats obtenus dans plusieurs de leurs enseignements. 

Grâce à ce travail, une fiche POLLEN a pu voir le jour offrant ainsi un partage d’expérience avec la communauté d’enseignants. Un webinaire a également été organisé pour partager entre les partenaires du projet SYNERGIES et les élèves de la classe de BTS. 

Replay bientôt disponible

Quelles perspectives pour les filières ?

Pour l’ail, la démonstration que la source de Fusarium proliferatum n’est pas uniquement tellurique mais qu’il pourrait être présent dans les semences d’ail sans provoquer de signe distinctif (endophyte asymptomatique) permet d’orienter les futures recherches vers d’autres pistes que la gestion agronomique lors de la culture. Une des pistes à envisager concerne les conditions de stockage des aulx. Des projets en cours devraient permettre de progresser sur la détection précoce du pathogène lors de la production des caïeux de semences d’ail. Il faut également envisager des recherches pour mieux comprendre le cycle de vie du pathogène, notamment pour essayer de comprendre les facteurs qui provoquent le passage de l’agent fongique de sa forme endophyte asymptomatique à sa forme pathogène. 

Pour le melon, l’utilisation de variétés résistantes intermédiaires et du greffage permet pour l’instant de limiter les dégâts chez les producteurs, mais les conseillers spécialisés restent vigilants car un contournement génétique de ces résistances est tout à fait possible dans un futur proche. 

 

 

 Ce projet a été soutenu financièrement par les fonds CASDAR du ministère de l’Agriculture et de la Souveraineté Alimentaire. 

Pour aller plus loin

Des WEBINAIRES DE RESTITUTION sont organisés en novembre et en décembre pour partager les résultats et perspectives de SYNERGIES pour la culture d’ail et de melon.

Programme et formulaire d’inscription
  • volet Ail, le jeudi 17 novembre entre 14h et 17h30 ;
  • volet Melon, le jeudi 1er décembre entre 9h et 12h ;

Les livrables du projet sont disponibles sur la plateforme Rd-agri . Ils seront ajoutés au fur et à mesure en début d’hiver.