HAL Id: hal-01458624
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Étude de la variabilité des symptômes pathologiques
affectant le haricot commun.
Mathilde Bernier
To cite this version:
Mathilde Bernier. Étude de la variabilité des symptômes pathologiques affectant le haricot commun.. 2011, 69 p. �hal-01458624�
École Supérieure d’Agriculture 55 rue Rabelais – B.P. 748 49007 ANGERS CEDEX 01 Tél. : 02 41 23 55 55
Étude de la variabilité des symptômes
STAGE Recherche et Innovation
MOTS clefs : semences paysannes,
École Supérieure d’Agriculture INRA
Domaine de la Motte BP 35327
35653 Le Rheu cedex Tél. : 02 23 48 70 49
Étude de la variabilité des symptômes pathologiques affectant le
haricot commun.
(Source : Mathilde Bernier)
BERNIER Mathilde
Recherche et Innovation – 2011
: semences paysannes, Phaseolus vulgaris, symptômes pathologiques. Domaine de la Motte BP 35327 35653 Le Rheu cedex Tél. : 02 23 48 70 49
pathologiques affectant le
BERNIER Mathilde Promotion : 2007 , symptômes pathologiques.Avant-propos
Je tiens à apporter des précisions qu'en aux conditions de l'élaboration de ce rapport. J'ai effectué un stage en deux périodes. Dans un premier temps, les travaux de recherches se cantonnaient à étudier "la variabilité des symptômes de maladies observées au champ chez le haricot commun" par la mise en place d'un essai à l'INRA de Rennes. Mais, comme expliqué plus en détails dans le rapport, une nouvelle tâche s'est ajoutée au cours du stage. En effet, un autre travail a consisté à élaborer une fiche d'évaluation des symptômes pathologiques pour le suivi de la parcelle expérimentale. La conception de cette fiche représente une place centrale dans mon travail. Il était donc nécessaire de consacrer une partie de la méthodologie et des résultats à la conception de cet outil. C'est pourquoi, après diverses discussions avec mes maîtres de stage, il a été décidé de partager les chapitres "matériels et méthodes" et "résultats et discussions" en deux parties distinctes : l'élaboration de l'outil d'une part, et le suivi de l'expérimentation d'autre part. Ceci explique la structure particulière adoptée dans ce rapport.
De plus, ayant consacré une grande partie du stage à l'élaboration de l'outil, la partie analyse des résultats du suivi de l'expérimentation est relativement courte. Cependant toutes les données collectées ne sont pas perdues car, comme nous le verrons dans le rapport, elles seront reprises par la suite.
Remerciements
Je remercie tout particulièrement Estelle Serpolay et Véronique Chable, mes maîtres de stage, qui m'ont donné l'opportunité d'intégrer l'INRA (Institut National de Recherche Agronomique) pour mon stage Recherche et Innovation. Estelle m'a fait profiter de sa rigueur méthodologique. De plus, étant elle-même ancienne esaïenne, j'ai pu me rendre compte quelles responsabilités pouvait être à la charge d'un jeune diplômé ESA dans une structure de recherche. Véronique Chable, quant à elle, m'a apporté un regard expérimenté sur les travaux réalisés. Chercheuse à l'INRA depuis un grand nombre d'années, j'ai pu profiter de sa longue expérience. Par ailleurs, sa démarche participative particulière et son approche intuitive concernant certains sujets m'a apporté une autre vision de la recherche.
Je remercie également mes maîtres de stage pour la grande part d'autonomie accordée qui m'a été très formateur. Cela m'a obligé à structurer, cadrer, organiser mon temps de travail, ce qui représente un grand atout pour ma vie professionnelle future. En effet, pour une grande partie de l'étude, j'ai été amené à élaborer par moi-même les étapes d'un projet de recherche (problématique, axes d'étude, méthodologie...).
Enfin, je remercie Nicolas Schermann, chercheur à l'INRA, qui m'a également accompagné et m'a aidé dans la mise en place de l'essai et les notations réalisées sur le terrain.
Tables des matières
RESUME ... 1
AVANT-PROPOS ... 2
REMERCIEMENTS ... 3
TABLES DES MATIERES ... 4
SIGLES ET ABREVIATIONS ... 5
INTRODUCTION ... 6
1. CONTEXTE ET CADRE DE L'ETUDE ... 7
1.1CONTEXTE DE L’ETUDE ... 7
1.2PROBLEMATIQUE ET AXES DE RECHERCHE ... 9
1.3INSERTION DE CE TRAVAIL DANS UN PROJET PLUS VASTE ... 10
1.4PRESENTATION DE L'ORGANISME D’ACCUEIL ... 10
1.5SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE : MALADIES DU HARICOT (HAGEDORN ET INGLIS,1986) ... 14
2. CONCEPTION D'UN OUTIL PERMETTANT L'EVALUATION AU CHAMP DES SYMPTOMES PATHOLOGIQUES DU HARICOT COMMUN ... 23
2.1MATERIELS ET METHODES ... 23
2.1.1APPROPRIATION DE LA RELATION SYMPTOMES-MALADIES PAR DES RECHERCHES BIBLIOGRAPHIQUES ... 23
2.1.2ANALYSE DES FREINS ET LIMITES AUX CRITERES UTILISES DANS LE CADRE DU PROJET FSO ... 23
2.1.3DEVELOPPEMENT DES FACULTES OCULAIRES DE L'OBSERVATEUR ... 24
2.1.4APPUI DE PROFESSIONNELS ... 24
2.1.5VERIFICATION DES LIENS ETABLIS ENTRE SYMPTOMES ET MALADIE PAR DES ANALYSES EN LABORATOIRE ... 26
2.2RESULTATS ET DISCUSSION ... 26
2.2.1LES RESULTATS DU PHYTODIAGNOSTIC ... 26
2.2.2FICHE DESCRIPTIVE DES SYMPTOMES PATHOLOGIQUES ... 28
3. ETUDE DE LA VARIABILITE DES SYMPTOMES DE MALADIES AFFECTANT LE HARICOT ... 32
3.1MATERIELS ET METHODES ... 32
3.1.1SEMENCES UTILISEES POUR L'ETUDE ... 32
3.1.2MISE EN PLACE ET SUIVI DE L'ESSAI ... 38
3.2RESULTATS ET DISCUSSION DES ANALYSES DE L'ESSAI DU RHEU ... 41
3.2.1NOTATIONS LEVEE ... 41
3.2.2PREMIERE ANALYSE SUCCINCTE DE LA 2EME NOTATION ... 41
3.2.3DISCUSSION SUR LES COMPOSANTES DE L'OUTIL ELABORE APRES UTILISATION POUR L’ESSAI ... 47
LIMITES DE L’ETUDE ET PERSPECTIVES DE RECHERCHE ... 48
BIBLIOGRAPHIE ... 49
TABLE DES FIGURES ET DES TABLEAUX ... 50
ANNEXES ... 51
ANNEXE 1 : REFLEXION PERSONNELLE SUR LES METIERS DE LA RECHERCHE... 52
ANNEXE 2 : RÉSULTATS DES TESTS POUR LA DÉTECTION DE VIRUS RÉALISÉS DANS LE CADRE DU PROJET FSO 54 ANNEXE 3 : AXES DE RECHERCHES POUR L'ETUDE ... 56
ANNEXE 4 : DEVIS POUR LES ANALYSES VALINOV ... 57
ANNEXE 5 : GENEALOGIE DES GRAINES PROVENANT DE BIAU GERME ET RENE GROENEN ... 58
ANNEXE 6 : NOTATIONS DES TESTS DE GERMINATION ... 60
ANNEXE 7 : DONNEES UTILISEES POUR VERIFIER L’HYPOTHESE 1 ... 63
Sigles et abréviations
BCMV : Bean Common Mosaic Virus BG : Biau Germe
BYMV : Bean Yellow Mosaic Virus C : Cloque
CC : Coco du Chelard CJ : Coco Jaune CV : Colette Vialle
DHS : Distinction Homogénéité Stabilité FC : Flageolet Chevrier
FSO : Farm Seed Opportunities GD : Gloire de Denis
GEVES : Groupe d'Etude et de contrôle des Variétés et des Semences Gp : Graisse à Pseudomonas
Gx : Graisse à Xanthomonas
INRA : Institut National de Recherche Agronomiques IPGRI : International Plant Genetic Resources Institute J : feuille Jaune
M : Marbrure NB : Nervure Brune Rcoq : Rognon du Coq RG : René Groenen
RpA : Rognon pont de l'Abbé
SAD : Sciences pour l'Action et le Développement SNES : Station Nationale d'Essais de Semences
Solibam : Strategies for Organic and Low-input Integrated Breeding and Management SR : Suisse Rouge
Tb : Tâche brune WB : Waldbeantsje
Introduction
De nombreuses maladies affectent le haricot, Phaseolus vulgaris. Parmi les plus communes se trouvent l’anthracnose, le virus de la mosaïque commune ou encore la graisse bactérienne. Toutes ces maladies ont un rôle important dans la croissance des plantes et par conséquent dans l’élaboration du rendement. Toute plante évolue dans un écosystème global où chaque élément tient un rôle précis. Le fait de supprimer une composante de cet environnement créé un déséquilibre qui a long terme peut se révéler néfaste pour la plante. De récentes études scientifiques démontrent que l’interaction entre les micro-organismes et la plante hôte joue un rôle indispensable dans l’adaptation, la santé et la performance de la plante (notamment avec la mise en place de résistance contre certaines maladies) (Hartmann et al., 2009, p. 242/244). Un premier projet européen FSO, d'une durée de trois ans, a porté, notamment, sur des observations générales de variétés paysannes de haricots. Ces observations ont montré une haute variabilité des symptômes de maladies d’une année à l’autre. En effet, par le biais de la sélection participative, les agriculteurs impliqués dans le projet, ont observé une évolution des symptômes qui parfois paraissaient en faveur d’une réduction des maladies.
Partant de ces observations, dans le cadre de SOLIBAM (Strategies for Organic and Low Inputs integrated Breeding and Management), projet faisant suite à FSO, une étude se focalise sur l’observation de l’évolution des symptômes pathologiques afin de voir, à terme, si effectivement la présence des maladies entraînerait la plantes à devenir plus résistante à ces mêmes maladies. C'est dans ce contexte que s'inscrit mon stage. Il a consistait à réaliser une étude préliminaire, principalement portée sur des questions de méthodologie.
Ainsi, ce rapport présentera dans un premier temps le contexte général de cette étude ainsi que les grandes conclusions tirées du projet FSO qui ont permis de dégager les pistes de recherches pour l’étude réalisée cette année. Puis dans une première partie, je m'attacherai à décrire la réflexion méthodologique qui a mené à la conception d'un outil d'observation des symptômes au champ. Dans une seconde partie, le rapport décrira l’analyse des résultats obtenus dans le cadre de l’expérimentation mise en place au cours de la période de stage. Enfin les limites et nouvelles pistes de recherches pour la suite seront décrites.
1.
Contexte et cadre de l'étude
Cette première partie du rapport consiste à éclairer la question traitée. Elle s'attache dans un premier temps à décrire le contexte de l'étude qui a permis la définition du sujet ainsi que le cadre dans lequel ce dernier s'intègre. J'explique également qu'il s'agit d'un travail préliminaire qui a pour but de fournir des pistes de réflexions et outils de bases qui seront repris dans une thèse portant sur ce même sujet. Ensuite l'organisation d'accueil INRA est présentée. Enfin, cette partie se termine par une synthèse bibliographique concernant les maladies du haricot.
1.1 Contexte de l’étude
De 2007 à 2010, un projet de recherche européen, FSO (Farm Seed Opportunities), a été mené par l’INRA en collaboration avec d’autres instituts de recherches et organisations paysannes (Farmseed, nd). Il avait pour objectif d’identifier les freins et limites à l’application de la législation pour les variétés dites « de conservation » en se basant sur quatre espèces « modèles », à savoir le blé, le maïs, l’épinard et le haricot. Les partenaires du projet visaient en outre à faire un état des lieux de la diversité des variétés et semences en Europe et à montrer aux législateurs qu'il existait des variétés paysannes et/ou issues de la sélection participative qui n'ont jamais été prises en compte. FSO s'est conclut sur des propositions pour améliorer le cadre législatif actuel, notamment au regard des épreuves DHS (Distinction Homogénéité, Stabilité), afin de faciliter la commercialisation des variétés paysannes (Gnis, nd). Dans ce cadre, des variétés de haricots secs ont été observées dans un cadre de sélection participative (Serpolay, 2008). Plus spécifiquement, en 2007, 200 graines de trois à neuf variétés paysannes de haricots ont été distribuées à chacun des 10 agriculteurs impliqués, répartis en France, Italie et Pays Bas. La mise en place de la culture (densité de semis, date de semis …), le suivi technique et le mode de sélection après la récolte ont été laissés au libre choix des agriculteurs. Au cours des deux années suivantes (2008 et 2009) chaque agriculteur a semé les graines que lui-même avait sélectionnées. Différents types de données ont été collectés, telles que la taille, la forme, la date de floraison, le nombre de graines, les symptômes...) afin d'étudier les interactions existantes entre environnement et génotype. Ces observations ont été réalisées selon les descripteurs du haricot commun déterminés par l'IPGRI (International Plant Genetic Resources Institute). Étant basés principalement sur des critères qualitatifs et ne permettant pas une étude intro-variétale adaptée, de nouveaux critères d'observations ont été définis au cours du projet. La première partie de l'étude a également
consisté à étudier le mode de sélection adopté par chaque agriculteur. Ce dernier joue un rôle important dans la production en raison de la très forte variabilité de l'espèce. Enfin, en 2009, soit à la troisième génération de sélection/production de semences, un essai a été mis en place au champ à l’INRA de Rennes.
Cet essai a été réalisé en parallèle de la sélection faite chez les agriculteurs. Il a rassemblé les graines de deuxième génération, obtenues par sélection participative, ainsi que les graines d’origine (distribuées aux agriculteurs la première année, c'est-à-dire en 2007). L’objectif était alors d’observer et de comparer la variabilité phénotypique et l’adaptation des populations obtenues après deux générations cultivées dans différents environnements pour une même variété. Parmi les nombreux critères étudiés, ce sont les observations portant sur l'aspect sanitaire des plantes qui nous intéresse ici. En effet, les résultats d'observations ont suscité un vif débat parmi les partenaires du projet.
• D'une part, une quantité considérable de symptômes a été remarquée dans les différents lieux de culture. C'est pourquoi des symptômes de maladies avaient choisis pour étudier leur évolution au sein des différentes générations. Or l'identification de ces symptômes n'est pas aisée compte tenu de la diversité de microorganismes pouvant affecter le haricot. De plus, Phaseolus est une espèce extrêmement sensible à son environnement et il est de fait parfois difficile de distinguer les symptômes sanitaires des symptômes physiologiques.
• D'autre part, des agriculteurs ont observé une diminution de symptômes tels que cloques et marbrures sur certaines variétés fortement infestées la première année dans la descendance et ce qu'ils aient gardés ou non les plantes considérées "infectées". L'étude n'a pas permis d'établir des liens entre la présence de symptômes et celle de virus dans les semences malgré des tests en laboratoire effectués par le FiBL (Huguet et Schärer, 2008) sur les graines (cf. Annexe 2). Les microorganismes responsables de ces symptômes étaient-ils absents ou bien étaient-ils toujours présents mais ne sont pas exprimés ?
• Enfin l'étude a montré une certaine subjectivité de l'observateur (agriculteurs ou semenciers artisanaux), quant à l'identification des maladies au champ, due à l'absence de méthode pour l'identification de ces maladies.
1.2 Problématique et axes de recherche
Fort de ces constats, une étude approfondie, centrée sur l'aspect sanitaire du haricot, s'est avérée nécessaire pour répondre à ces nouvelles interrogations, que le protocole établi par le projet FSO ne permettait pas de satisfaire. Ainsi l'INRA a formulé une nouvelle question de recherche basée sur la problématique suivante : "Étude au champ de la variabilité des symptômes de maladies du (chez le) haricot commun". Le sujet de recherche s'inscrit dans le cadre d'un nouveau projet européen, Solibam (cf. p. 11) et émarge à une tâche visant à mieux définir les critères de sélection des plantes pour les agriculteurs biologiques et à faible niveau d'intrants. Une étude préliminaire, assurant le lien entre FSO et Solibam a été mise en place en 2011 et fait l'objet de ce stage. La question de recherche est basée sur la problématique suivante "Comment l'environnement influe sur l'expression des symptômes pathologique chez le haricot commun à travers le temps ?". L'étude a conduit à la formulation de plusieurs axes de recherche énumérés en annexe 3. Compte tenu du temps imparti, deux ont été retenues dans le cadre de cette étude :
Hypothèse 1 : la capacité d’adaptation des plantes de haricot se traduit par une diminution des symptômes au fil des générations dans un même lieu de culture.
Objectif : observer l'effet du temps sur l'expression des maladies dans la descendance des plantes.
Hypothèse 2 : Pour une même génération, les symptômes pathologiques observés chez une variété sont quantitativement et qualitativement différents en fonction du lieu de culture. Objectif : observer l'effet de l'environnement sur l'expression phénotypique des maladies du haricot.
Afin de vérifier les hypothèses posées, il a d'abord été question de poursuivre l'observation au champ des symptômes de maladies par la mise en place d'un nouvel essai au Rheu, faisant suite à celui réalisé en 2009. Ce nouvel essai devait reprendre les différentes variables étudiées précédemment, à savoir environnement-variétés-générations en centrant l'étude cette fois-ci sur l'aspect sanitaire des plantes. J'ai d'abord effectué des recherches bibliographiques sur le sujet et la reconnaissance des maladies par rapport aux symptômes observés (cf. Synthèse biliographique) et je me suis très vite aperçue du manque d'outil nécessaire à une telle étude. En effet, à l'heure actuelle, aucune grille officielle d'évaluation au champ des
symptômes de maladies chez le haricot commun n'est disponible. Ceci explique que la méthode et les critères utilisés différaient d'un sélectionneur à l'autre, pendant l'étude FSO, amenant à une grande subjectivité dans l'évaluation. Il a donc fallut que je commence le travail par l'élaboration d'une méthode à la fois fiable et simple d'utilisation. Toute la difficulté de ce type d'étude est que les observations dépendent de l’œil de l'individu. L'élaboration de l'outil devait donc être utilisable par d'autres personnes tout en limitant les biais. Pour la création de cet outil, j'ai tout d'abord analysé les critères établis pendant le projet FSO. Ce travail m'a servi de base pour redéfinir de nouveaux critères pour améliorer la pertinence des données obtenues.
Ainsi l'étude menée a servi un double enjeux : observer la variabilité des symptômes et tester l'outil élaboré.
1.3 Insertion de ce travail dans un projet plus vaste
Il est important de signaler qu'il s'agit d'un travail de recherche préliminaire qui sera poursuivi dans le cadre d'une thèse sur le sujet "Plant adaptation and plant health in a context of on farm breeding of common bean in European organic farms" (adaptation et état sanitaire des plantes en sélection participative du haricot commun dans des fermes biologiques d'Europe). Dans cette étude la méthodologie occupe une place importante. Ceci permettra la poursuite de travaux plus approfondis sur l'aspect phénotypique puis, dans un second temps, l'aspect génotypique pendant la réalisation de thèse.
1.4 Présentation de l'organisme d’accueil
L'INRA (Institut National de Recherche Agronomique) a été fondé en 1946 dans un contexte de reconstruction et modernisation de l'agriculture française. C'est aujourd'hui le premier institut européen de recherche agronomique. L'organisation rassemble environ 8500 personnes, dont environ 1800 chercheurs, 2400 ingénieurs et 4100 techniciens et personnels administratifs. Les cinq missions de l'organisation sont (INRA, nd) :
• produire et diffuser des connaissances scientifiques ;
• concevoir des innovations et des savoir-faire pour la société ;
• éclairer, par son expertise, les décisions des acteurs publics et privés ;
• développer la culture scientifique et technique et participer au débat science/société ; • former à la recherche et par la recherche.
Figure 1 : Organigramme de la structure de recherche INRA. SAD : Science pour l’action
et le développement
Biologie végétale Environnement et agronomie
…
Projet européen
SOLIBAM
Strategies for Organic and Low Inputs integrated Breeding and Management
13 Unités de Recherche (UR) : -UMR AGIR
-UR Ecodéveloppement -UMR Innovation -UR Listo
-UMR Métafort
-UR SAD Paysage
-UMR Selmet, …
3 Unités Expérimentales (UE) : -Agriculture et environnement en zone humide littorale atlantique -Vigne et vin : qualité des vins de terroir
-Systèmes maraîchers sous abri
2 Unités de Service (US) : -USC GAIA (Gouvernance des coopératives, des territoires, de
l’environnement et des
entreprises agricoles)
-US UPIC (Unité Publication Information Communication)
14 départements de recherche :
Présidente directrice générale
Conseil d’administration Conseil scientifique
Direction collègiale
L'INRA est sous la double tutelle du ministère chargé de l'alimentation de l'agriculture et de la pêche et du ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche. Une présidente est en charge de la direction générale de l'institut. De plus, un conseil d'administration et un conseil scientifique (instance de réflexion et de proposition en matière de politique de recherche) forment ensemble la direction collégiale (cf. Fig. 1). Les travaux de recherche sont regroupés en 14 départements scientifiques, chacun étant lui-même sub-divisé en unités de recherche. Les moyens financiers de l'institut représentent environ 772 109 millions d'euros de ressources en 2009 dont plus des trois quarts proviennent de subventions attribuées pour charges et services publiques. Concernant les dépenses, les frais de personnel représentent un peu moins des trois quarts des dépenses de l'institut (cf. Fig. 2).
L'étude décrite dans ce rapport est effectuée dans le département SAD (Science pour l'Action et le Développement) et dans l'unité SAD Paysage de Rennes. La mission du département est de "produire des connaissances scientifiques pour aider à l'action individuelle et collective dans une perspective de développement durable, en agriculture, dans la filière agro-alimentaire et au niveau des territoires" (INRA, Département des Sciences pour l'Action et le Développement). L'unité SAD Paysage, quant à elle, s'intéresse au "rôle des activités agricoles dans la gestion des ressources du paysage et de la biodiversité, et les dynamiques des services écosystémiques associés (production et régulation biologique), aux échelles de l'exploitation agricole au territoire local" (INRA, SAD-Paysage). Les activités de recherches de l'unité sont développées suivant deux axes principaux :
• durabilité des pratiques agricoles impliquées dans la gestion des ressources paysagères et de la biodiversité,
• préservation des fonctions écologiques et agricoles des paysages.
L'étude menée s’intègre dans le projet de recherche Solibam (Strategies of Organic Low Inputs and Integrated Breeding and Management) (cf. Fig 1). Ce projet d'envergure européenne, a été lancé en mars 2010 dans le but de développer des méthodes de sélection nouvelles et spécifiques, intégrantes des pratiques agronomiques pour améliorer la performance, la qualité, la durabilité ainsi que la stabilité des cultures adaptées en agriculture biologique et dans les systèmes à bas niveaux d'intrants. Il rassemble 22 partenaires publics et privés répartis dans dix pays européens ainsi que deux pays africains, l’Éthiopie et le Mali. Différents objectifs ont été établis (Solibam, nd) :
Figure 2 : dépenses et ressources de l’INRA.
Ressources de l'INRA
82,70% 11,50%
4,70%1,10% Subventions pour charges de service publi c Subventions et soutiens finalisés à l'activité de recherche Produits valorisés de l'activité de recherche et prestation de services Autres financements
Dépenses de l'INRA
71,50% 16,50% 8% 4% Frais de personnel Charges de fonctionnement Frais d'infrastructures et informatique collective Immobilier• identifier les caractères spécifiques de l’adaptation des variétés à l’agriculture biologique et à faibles intrants dans une grande diversité de situations en Europe ;
• développer des variétés rustiques répondant à la diversité des situations en agriculture biologique et à faibles intrants ;
• créer, développer et évaluer des systèmes de culture basés sur la diversification des pratiques culturales et l’utilisation de populations ou variétés diversifiées sur le plan génétique ;
• comparer l’efficacité de différentes méthodes de sélection pour déterminer les meilleures stratégies de création de variétés pour l’agriculture biologique et à faibles intrants ;
• développer des méthodes de recherche participative avec les agriculteurs dans le contexte de l’agriculture biologique et à faibles intrants en relation avec les besoins des marchés locaux ;
• mesurer les impacts de ces stratégies sur l’environnement, la qualité des aliments et la rentabilité des innovations.
Ainsi le sujet traité durant le stage (et la thèse à venir) répond à plusieurs des buts fixés ci-dessus. Centrée sur l'aspect sanitaire du haricot, l'étude vise notamment à comparer des systèmes culturaux basés sur un haut niveau de biodiversité et à mesurer l'impact de différentes méthodes de sélection paysanne et environnements sur le phénotype de variétés données et à identifier des variétés adaptées à l'agriculture paysanne, ce qui correspond à un point majeur du projet Solibam.
1.5 Synthèse bibliographique : maladies du haricot (Hagedorn et Inglis, 1986)
De nombreux micro-organismes peuvent affectées le haricot commun (Phaseolus vulgaris) en Europe. Un descriptif des principales maladies fongiques, bactériennes et virales est donné ci-dessous. Il s'agit d'une liste non exhaustive où seules les maladies "aériennes" (c'est-à-dire foliaires et des gousses mais pas racinaires) les plus couramment rencontrées sont décrites. Les maladies présentées sont classées selon le type de pathogène. D'autre part, les dommages causés par les ravageurs tels que l'acarien Tetranychus urticae, la mouche des semis ou encore la bruche, ne sont pas abordés dans cette présentation. Seuls les pucerons seront mentionnés en raison de leur rôle dans la transmission des virus aux haricots.
• Maladies fongiques :
Il s'agit de la catégorie regroupant la plus large diversité de micro-organismes. Parmi les maladies foliaires les plus fréquentes se trouvent la rouille (Uromyces phaseoli), la pourriture blanche (Sclérotinia), la pourriture grise (Botrytis cinerea) et l'anthracnose. Plus rarement, on peut observer des cas de tâche angulaire ou Ascochyta (maladies principalement rencontrées dans les zones tropicales), Alternaria ou encore de mildiou (rares conséquences économiques). Ici, seule l'anthracnose sera décrite en détails dû à son importance et sa spécificité dans les cultures de haricots.
Anthracnose :
Agent pathogène : champignon filamenteux, Colletotrichum lindemuthianum. Distribution : dans le monde entier.
Cycle biologique du parasite : parasite obligatoire, Colletotrichum lindemuthianum est un pathogène presque exclusif du haricot commun. Ce champignon peut survivre jusqu'à quatre ans à l'intérieur des semences et deux ans sur les résidus de cultures. Les spores sont produites à l'intérieur d'une masse gélatineuse, appelée acervuli, localisée au centre des lésions. Cette protection doit être dissoute par l'eau pour libérer les spores. Les conidia sont extrêmement sensibles à la déshydratation et aux rayons du soleil. Le mode de contamination (le mouvement des spores) d'une plante à une autre peut se faire par des gouttes d'eau ou par la culture quand le feuillage est humide. Les spores germent rapidement quand de l'eau est présente sur les tissus de la plante.
Symptômes : le parasite peut affecter toutes les parties de la plantes à tous stades de développement. Sur plantules : lésions de marron à noir sur les cotylédons. Sur tiges : petites tâches de rouille. Sur feuille (cf. Fig. 3) : les symptômes apparaissent d'abord au niveau de la face inférieure de la feuille proche des nervures. Les lésions sont élongées, angulaires de rouge à violet puis deviennent marron à noir.
Conditions optimales : la production de spores est favorisée par des températures fraîches et humides de 13 à 26°C avec un optimum à 17°C. Une forte humidité relative (supérieure à 92%) est aussi un facteur favorisant le développement du champignon. Autres remarques : se rencontre principalement sur les variétés naines.
Figure 4 : symptômes sur feuille de la graisse bactérienne à halo.
(Source : Hagedorn et Inglis, 1986, p. 4)
Figure 5 : symptômes sur feuille de la graisse commune du haricot.
• Graisses bactériennes :
Quatre types de graisses bactériennes sont recensées dans la littérature, à savoir la graisse à halo, le dépérissement bactérien (bacterial brown spot), la graisse commune et enfin une autre graisse à Xanthomonas (bacterial wilt) (Handgedom et Inglis, 1986). Cette dernière étant rare elle n'est pas présentée ici.
Cycle biologique général : la maladie est transmise d'une année sur l'autre par les semences. La propagation d'une plante à l'autre se fait en fonction des intempéries et de la circulation des travailleurs et du matériel agricole dans la parcelle quand les plantes sont mouillées. La pluie est également un facteur favorisant la dispersion des bactéries. Les deux bactéries (Pseudomonas et Xanthomonas) passent l'hiver dans les résidus de culture. Une infection secondaire peut se faire par la pluie et les éclaboussures de boues.
Conséquences : l'infection des feuilles en début de saison affecte le rendement en diminuant le couvert et nuit à la vigueur de la plante.
Graisse à halo (halo blight) :
Agent pathogène : bactérie, Pseudomonas syringae pv. phaseolicola.
Symptômes : sur feuilles (cf. Fig. 4) : la brûlure bactérienne commence généralement par des zones remplies d'eau. Elles s'agrandissent et forment de petites tâches nécrotiques de 2 à 3 mm rapidement entourées d'un grand halo vert clair/jaune. Ce halo est dû à une toxine bactérienne. La taille et le développement de ce halo est variable. Si l'infection est sévère le nouveau feuillage devient jaune et meurt. Sur gousses : tâches circulaires d'aspects huileux prenant tardivement une teinte brunâtre. Un exsudat de couleur crème est sécrété sur les lésions. L'infection des gousses cause souvent la décoloration, le dessèchement et la contamination des graines. Cependant certaines graines peuvent apparaitre saines.
Conditions optimales : températures douces à fraîches (de 16 à 20°C). Graisse commune (common blight) :
Agent pathogène : bactérie, Xanthomonas campestris pv. phaseoli.
Symptômes : sur feuille (cf. Fig. 5) : des lésions gonflées d'eau apparaissent sur la face inférieure des feuilles. Elles évoluent pour former des tâches nécrotiques de taille et de
forme variables entourées d'un petit halo jaune-orangé. Sur gousses : tâches circulaires d'aspects huileux, le plus souvent sur les sutures, prenant tardivement une coloration brun-orangé. La sécrétion d'un exsudat est également observable sur les lésions ainsi que la décoloration, le dessèchement et la contamination des graines. Cependant quelques graines peuvent apparaître saines.
Conditions optimales : température supérieure à 25°C. Le développement est favorisé par temps chaud et humide.
Il existe également le dépérissement bactérien, beaucoup plus rare. Similaire à la graisse à halo, il est dû à Pseudomonas syringae pv. syringae. Une bordure étroite vert/jaune peut entourer quelques lésions. Quand les lésions deviennent matures, elles développent une apparence de points/tâches marron et la mort des tissus au centre de la feuille entraîne la chute de ces tissus, formant ainsi des trous. Les gousses peuvent être torsadées et montrer des tâches circulaires brunes d'aspect aqueux.
• Maladies virales :
Il existe deux types de mosaïque rencontrés en Europe, la mosaïque commune (ou virus I) et la mosaïque jaune (ou virus II). La littérature mentionne aussi parfois le virus de l'enroulement apical de la betterave ("curly top"). Cependant ce dernier est rarement présent. Agent pathogène : dans les deux cas la maladie est due à un potyvirus, le plus grand groupe de phytovirus.
Distribution : dans le monde entier.
Conséquences : les plantes malades ont une faible croissance et produisent peu de gousses qui mettent plus de temps à être à maturité. De très fortes chutes de rendement (jusqu'à 100%) peuvent être observées. De plus, la quantité de virus transmis aux graines dépend de la période d'infection. En effet, l'infection ayant lieu à partir de la levée des plantes jusqu'à la floraison donnera une plus haute contamination des graines. Par contre les graines ne seront pas contaminées (ou faible contamination) si l'infection a lieu après la floraison. Enfin la déformation des gousses conduit souvent au refus de la récolte.
Figure 6 : symptômes sur feuille de la mosaïque commune du haricot.
(Source : Hagedorn et Inglis, 1986, p. 17)
Figure 7 : symptômes sur feuille de la mosaïque jaune du haricot.
Mosaïque commune du haricot, BCMV (Bean Common Mosaic Virus) :
Symptômes : deux types de symptômes sont observables : la mosaïque commune et les nécroses de mosaïque commune, produites par la réaction d'hypersensibilité lorsque la plante a un gène de résistance dominant. Dans le premier cas, les feuilles trifoliolées ont une forme irrégulière avec une coloration verte foncée au niveau des nervures et vert-clair/jaune entre les nervures donnant un aspect en mosaïque. La décoloration est accompagnée de plissements, cloques, gaufrages et d'un enroulement des feuilles vers le bas (cf. Fig. 6). Quelques fois les feuilles infectées sont plus étroites et plus longues que les normales. Si l'infection survient tôt, les plantes infectées sont généralement jaunes, de taille réduite et la floraison est perturbée (les plantes peuvent fleurir mais risquent de ne pas produire de graines). Si la plante possède un gène de résistance, les plantes peuvent se nécroser entièrement afin de 'stopper' la progression du virus. (les feuilles prennent alors un aspect de cuir et les gousses brunissent). Les gousses peuvent être chlorotiques plus courtes et possèdent un éclat luisant. Les graines infectées apparaissent normales.
Mode de propagation : reste pendant l'hiver dans les adventices hôtes et dans les graines. Localement le virus peut être transmis de plante à plante mécaniquement par le pollen ou plus communément par les pucerons. Il est également transmis par les semences.
Conditions favorables : températures optimales entre 20 et 25°C. Les symptômes dus à l'hypersensibilité apparaissent lors de fortes températures (de 26 à 32°C).
Mosaïque jaune du haricot, BYMV (Bean Yellow Mosaic Virus) : Cette maladie est moins fréquente que la mosaïque commune.
Symptômes : les symptômes typiques incluent l'affaissement des jeunes feuilles, la malformation et distorsion des feuilles. Sur les feuilles âgées, l'alternance de zones jaunes et vertes donne un aspect de mosaïque. De petites tâches jaunes et diffuses sont visibles (cf. Fig. 7). Les feuilles jaunissent et s'enroulent tandis que les gousses se déforment. Les plantes sont généralement naines. Les gousses peuvent être plus courtes et déformées. Mode de propagation : contrairement à BCMV, le virus n'est pas transmis aux graines. Par contre il est rapidement transmis mécaniquement d'une plante hôte à une autre par les pucerons.
Conditions favorables : température et humidité importantes pour les virus. Les viroses ne s’observent qu’en serre pendant les jours courts.
Tableau 1 : notations utilisées pour l'essai du Rheu en 2009.
Symptôme Déscription
De 1 à 3 Cloque
Hypersensibilité
Tâche blanche Petits points blancs
Grillée Feuille ou plante entièrement nécrosée
Echelle global par plante Marbrure ou
Mosaïque
Décoloration de la surface foliaire entre les nervures, tandis que les nervures restent
vertes foncées, effet de mosaïque Déformation de la feuille, sous forme de
cloques, effet distorçion, bombé Points bruns, très limités à une zone
2. Conception d'un outil permettant l'évaluation au champ des symptômes
pathologiques du haricot commun
Comme expliqué auparavant, la création d'un outil permettant l'évaluation des symptômes de maladies observés sur la plante, a été une étape primordiale dans le projet de recherche mené. Les raisons à l'absence d'un tel outil ont été détaillées plus haut (cf. Cadre de l’étude). Cette partie s'attache à décrire la démarche suivie. Plusieurs étapes ont mené à la construction de cet outil d'aide à l'évaluation des symptômes de maladies. Dans un premier temps, j'ai effectué des recherches bibliographiques en parallèle des d'observations faites sur des plantes tests. J'ai également analysé le travail réalisé lors de l'étude FSO ce qui m'a permis de reprendre les critères déjà utilisé en les améliorant. Enfin la sollicitation du GEVES et des analyses en laboratoire d'échantillons de feuilles de haricot ont permis l'élaboration finale de l'outil.
2.1 Matériels et Méthodes
2.1.1 Appropriation de la relation symptômes-maladies par des recherches bibliographiques
La documentation autour du sujet a été une étape importante dans la démarche. La littérature a fournit les premières bases à la reconnaissance des maladies, en énumérant et classifiant les maladies existantes et les signes distinctifs observables sur la plante. N'ayant pas d'outil pour l'espèce étudiée, j'ai cherché les méthodes qui pouvaient être utilisées pour d'autres espèces potagères et conçues pour une observation similaire. Les échelles de notations sont très variables et dépendent des points sur lesquels l'utilisateur veut accentuer ses recherches. Pour certains symptômes, l'observateur se cantonne à une note binaire (0 ou 1) correspondant à la présence ou l'absence du symptôme recherché. A l'inverse, l'échelle peut aller jusqu'à 5 points lorsqu'une différentiation est nécessaire.
2.1.2 Analyse des freins et limites aux critères utilisés dans le cadre du projet FSO
En parallèle, j'ai repris les notations qui avaient été effectuées sur l'essai du projet FSO réalisé au Rheu en 2009. Les critères utilisés m'ont servi de base pour améliorer ces derniers et en définir de nouveaux. Le tableau 1 ci-contre reprend les cinq symptômes choisis pour cet essai et donne une description de chacun. J'ai réutilisé les symptômes "marbrure" et "cloque" qui semblaient être très présents dans les observations et du fait de leur typicité par rapport au
virus de la mosaïque (cf. Synthèse bibliographique). Au sujet de "l'hypersensibilité", je n'étais pas en capacité de bien déterminé le phénomène. Je ne l'ai donc pas pris en compte dans ma grille de notation par soucis de précision. Le symptôme "grillé", quant à lui, a été redéfini en tant que "tâches brunes".
En complément, une échelle allant de 0 à 3 a été utilisée et correspondait à la synthèse de l'intensité des symptômes et la quantité de feuilles qu'ils touchés sur la plante. Ce système de notation limitait fortement l'analyse. Par exemple une plante pouvait recevoir la note 2 en présentant de la marbrure très intense sur moins de 10% des feuilles ou, en présentant de la marbrure de faible intensité sur presque toutes les feuilles (légère décoloration observée). Pour améliorer l'échelle, j'ai donc distingué l'intensité du symptôme, par l'attribution d'une première note, de la quantité de feuilles affectées sur la plante entière par une seconde note.
2.1.3 Développement des facultés oculaires de l'observateur
Ce premier travail de recherche a été complété par une observation attentive de plantes de haricots à différents stades. Il est indispensable que l'observateur ait un œil aguerri quant à l'observation de ces symptômes. Une grande partie du temps a donc été consacrée à observer les plantes en culture afin d'entrainer l’œil et de mieux percevoir les subtilités qu'il peut exister d'un symptôme à l'autre.
2.1.4 Appui de professionnels
Une autre étape importante dans la démarche a été la rencontre avec Valérie Grimault, responsable du laboratoire des pathologies des semences à la SNES (Station Nationale d'Essais de Semences), un des deux pôles techniques du GEVES (Groupe d’Étude et de contrôle des Variétés et des Semences) localisé à Angers (GEVES, nd). L'objectif de l'entretien était de connaître les outils qu'utilisait l'organisme pour contrôler la qualité sanitaire des plantes de haricot et d'apporter une aide à la reconnaissance des maladies. Cette rencontre s'est avérée très instructive. Valérie Grimault a confirmé le fait que l'échelle adoptée dépend fortement de l'objectif ciblé. D'autre part la discussion concernant l'analyse et le visionnage des photos de symptômes, a permis une prise de conscience de la réelle difficulté d'attribuer systématiquement une maladie au symptôme observé, chez le haricot en particulier.
Figure 8 : échantillon n°3 des analyses Valinov.
Symptôme envisagé : virus de la mosaïque
Figure 9 : échantillon n°1 des analyses Valinov.
Symptôme envisagé : graisse à Pseudomonas
Figure 10 : échantillon n°6 des analyses Valinov.
2.1.5 Vérification des liens établis entre symptômes et maladie par des analyses en laboratoire
Finalement un phytodiagnostic a été effectué pour certains symptômes. Ce diagnostic a été réalisé par l'association Valinov (Centre d'Innovation et de Transfert de Technologie du Végétal Spécialisé) (Valinov, nd) qui travaille en coordination avec la SNES. Étant donné le coût de ces analyses (réalisées en laboratoire), le nombre d'échantillon a été limité par le budget accordé pour ce projet (cf. Annexe 4). Le tableau 2 recense la description des symptômes pour chaque échantillon et la détection demandée.
Au total treize échantillons, correspondant chacun à une feuille, ont été envoyé dont six pour la détection de bactéries à Pseudomonas et Xanthomonas et sept pour détecter la présence d'éventuels virus de la mosaïque les plus communs, à savoir BCMV (Bean Common Mosaïc Virus) et BYMV (Bean Yellow Mosaïc Virus).
2.2 Résultats et discussion
La partie suivante présente les résultats obtenus d'une part suite aux analyses réalisées par Valinov et d'autre part concernant l'outil d'évaluation des symptômes pathologiques au champ. La fiche reprend les symptômes retenus pour les observations ainsi que les échelles pour chacun. Les résultats observés sont également discutés dans cette partie.
2.2.1 Les résultats du Phytodiagnostic
Les résultats d'analyses de Valinov sont présentés dans le tableau ci-dessous. Les photos des échantillons 1, 3 et 6 sont présentées sur ci-contre (cf. Fig. 8-10).
Numéro
échantillon Pathogène détecté Symptômes Bactéries Pseudomonas Xanthomonas
2 non non tâches jaunes avec légère nécrose brune au centre 3 non en cours une légère décoloration verte claire
4 non non petits points de dépigmentation de couleur brune 5 non non une nécrose marron avec un halo jaune
6 non oui
chlorose de la feuille avec dépérissement en bordure
10 non non
chlorose de la feuille avec dépérissement en bordure
Virus BCMV BYMV
1 - - Photo
7 - - Témoin
9 - - Jeune feuille avec cloque au centre, plus ou moins homogène
11 - - Cloques et marbrures, décoloration blanche entre les nervures sur presque toute la surface foliaire 12 + - Un peu cloquée, marbrures en mosaïque, toutes les
nervures sont restées vertes foncées 13 - - Cloques et marbrures plutôt à tâches
blanches/jaunes, tout début de nécrose à l'extrémité de la feuille
Tableau 2 : résultats des analyses Valinov.
Le premier point remarquable concerne le peu de détection de maladies par les tests. Seuls des bactéries du genre Xanthomonas, et la présence du virus BCMV a été détecté sur deux échantillons distincts. En ce qui concerne l'échantillon numéro 7, il s'agissait d'un témoin, le résultat négatif était donc attendu. Rappelons que les analyses consistaient à vérifier les maladies présumée et non à analyser tous les pathogènes possibles. Il est donc envisageable que d'autres agents pathogènes du haricot soient responsables de ces symptômes. Néanmoins les symptômes peuvent être le résultat de l'expression physiologique de la plante dans son environnement. Il a déjà été souligné que le haricot est une espèce hyper-réactive, à l'instar du maïs. En effet, les cloques observées sur certaines feuilles peuvent également être dues à une réaction de la plante par rapport à son environnement. Par exemple l'impact des rayons de lumière sur la feuille, un coup de chaleur, le choc des gouttes lors d'une pluie intense... Le phénomène de marbrures, quant à lui, peut correspondre à des chloroses de la feuille, signe d'une carence dans le sol. On peut donc penser qu'une plante est malade car elle présente les symptômes correspondant mais qu'en réalité ceci soit un symptôme physiologique. Laetitia Porcher de Valinov, en charge des échantillons, a fait la remarque suivante : « les résultats négatifs veulent simplement dire que vos symptômes, sur les feuilles envoyées, semblent être plus physiologiques que pathologiques. »
L’ambiguïté existante entre symptôme et maladie est confirmée par la comparaison entre la description des symptômes avec les résultats d'analyses. Les descriptions pathologiques peuvent être très similaires entre deux échantillons mais un seul des deux est positif aux analyses. C’est le cas par exemple pour les échantillons 6 et 10. Pour les points jaunes peut être s'agit-il du virus responsable de la mosaïque dorée.
2.2.2 Fiche descriptive des symptômes pathologiques
Tout ce travail a aboutit à une fiche descriptive des symptômes retenus pour les observations au champ de l'essai de cette année et les échelles choisies pour chaque symptôme. Enfin le protocole d'observation a été inclus. La fiche est présentée à la suite (p. 22-24). Elle comprend neuf symptômes différents. Chaque symptôme est accompagné de photos. Ceci permet la visualisation du symptôme décrit et ainsi facilite l'utilisation de la grille par d'autres observateurs. Deux types d'échelles ont été définis. Tout d'abord il y a les échelles concernant l'intensité moyenne du symptôme sur les feuilles de la plante. Le nombre de points par échelle varie d'un symptôme à l'autre. En effet, certaines sont binaires (0/1) indiquant seulement la présence ou l'absence du symptôme. C'est le cas des symptômes "cloque", "points blancs" et "feuille jaune". La plus large échelle, pour le symptôme "marbrure", comprend 6 notes (de 0 à 5). Enfin des échelles intermédiaires ont été définies pour le reste des symptômes. L'autre type d'échelle concerne la proportion de feuilles affectées par ce même symptôme. Cette échelle allant de 0 à 5, est la même pour tous les symptômes.
La fiche a évolué suite à sa première utilisation. Notamment, le symptôme "graisse bactérienne" a été divisé en fonction du genre de la bactérie responsable : la graisse à Pseudomonas et la graisse à Xanthomonas. Une distinction est importante par rapport à la réglementation pour les producteurs de semences dans la région. En effet, Xanthomonas fait parti des organismes de quarantaine de région. D'autre part, les symptômes "points blancs" et "points noirs" ont été éliminé. Concernant le premier symptôme, Valérie Grimault a expliqué qu'il s'agissait probablement d'aleurodes, parasites du haricot non étudiés dans ce projet. Quant au deuxième symptôme, il a été retiré à cause de la trop grande quantité de symptômes qu'il y avait à observer.
Fiche descriptive des symptômes et échelles d’intensité de la maladie par
symptôme
• Symptôme marbrure (cellules décolorées, nervures plus foncées) :
Échelle de 0 à 5 : 0 : pas de marbrure
1 : quelques tâches de marbrure 3 : environ 50% de la feuille marbrée
5 : 100% marbrée, seules les nervures restent plus foncées
1 3 5
• Symptôme « graisse bactérienne » :
A Pseudomonas (tâche d'aspect huileuse qui évolue en une tâche brune entourée d'un halo blanchâtre/jaune pâle diffus)
1 2
A Xanthomonas (tâche d'aspect huileuse jaune diffuse qui évolue en une tâche brune entourée d'un halo jaune vif, plutôt net)
2 3
Échelle de 0 à 3 (pour Pseudomonas et Xanthomonas) : 0 : pas de graisse bactérienne
1 : tâche d'aspect huileux (sans tâche brune)
2 : 1 à 3 tâches brunes entourées d'un halo ou nécrose sur le bord de la feuille avec halo autour 3 : 50% de la feuille avec nécrose et couleur jaune pâle ou diffus
• Symptôme cloque (déformation, distorsion, enroulement de la feuille) :
0 : absence 1 : présence
• Symptôme nervures brunes (couleur brune observée au niveau des nervures) :
Échelle de 0 à 3 :
0 : pas de nervures brunes
1 : nervures légèrement brunes avec quelques points bruns, et parfois avec le pétiole bruns
2 : nervures brunes et au moins 50% de la feuille nécrosée 3 : feuille complètement nécrosée
2 1
• Symptôme points blancs :
0 : absence 1 : présence
• Symptôme points noirs :
Échelle de 0 à 2 : 0 : pas de points bruns
1 : quelques points bruns (entre 0 et 20) 2 : nombreux points bruns
• Symptôme feuille jaune (au moins de la surface de la feuille jaune) :
0 : absence 1 : présence
• Symptôme tâche brunes ou nécroses (sans halo jaune) :
Échelle de 0 à 2 : 0 : pas de symptôme
1 : 1 à 3 tâches brunes ou légère nécrose
2 : nombreuses tâches brunes ou nécroses pour plus de 50% de la surface foliaire
1
Notation des symptômes sur la plante entière :
Échelle de 0 à 5 : 0 : pas de symptôme 1 : <10% des feuilles 2 : de 10% à 30% des feuilles 3 : de 30 à 50% des feuilles 4 : de 50% à 95% des feuilles 5 : 100% des feuilles
Protocole pour la notation au champ
Chaque plante sera observée. Une notation par symptôme sera d’abord effectuée. Ensuite une estimation de l’importance des symptômes utilisant l’échelle de notation sur plante entière sera réalisée.
3. Etude de la variabilité des symptômes de maladies affectant le haricot
Cette partie s'attache à expliquer le protocole, les observations ainsi que les analyses de résultats faites lors de la mise en place et du suivi de l'essai du Rheu. Le principal objectif de cet essai a été de pouvoir apporter des éléments de réponse à la problématique posée et plus précisément aux hypothèses décrites dans la première partie de ce rapport. Cet essai a également permis de tester l'efficacité et la pertinence de l'outil d'aide à l'évaluation des symptômes pathologiques au champ, conçu en amont.
3.1 Matériels et méthodes
Deux points distincts sont abordés ici. Le premier concerne les semences utilisées. Cette partie explique comment les variétés ont été choisies, définit la nomenclature conçue, retraçant la généalogie des graines (nombre de génération dans les différents lieux de culture) et elle décrit les tests réalisés pour connaitre la qualité des graines. Le second point se focalise sur l'essai. Ce point présente le protocole suivi pour mettre en place l'essai (plan de culture, nombre de répétitions...) et qu'elles ont été les interventions menées durant le cycle de culture.
3.1.1 Semences utilisées pour l'étude
• Choix des variétés :
Dans le projet huit variétés paysannes ont été utilisées. Étant donné le temps imparti pour l'étude, il a été nécessaire de faire un choix parmi les graines disponibles. Plusieurs éléments ont déterminé ce choix.
Afin de pouvoir vérifier les hypothèses posées, je devais disposer des graines de 3ème génération provenant de chez les agriculteurs ayant participé au projet. Comme expliqué dans le contexte, les agriculteurs ont réalisé une dernière sélection en 2009. Les graines récoltées devaient être envoyé à l'INRA du Rheu par la suite. Seulement trois des agriculteurs ont transmis leur lots de semences : Colette Vialle, René Groenen et Philippe Catinaud de Biau Germe (pour plus de détails concernant ces agriculteurs se référer à "Experimental report of 2007 FSO trials", 2008). Pour comparer ces semences aux graines du Rheu, il fallait donc que ces mêmes variétés aient été cultivées la même année dans l'essai du Rheu. Le croisement de ces deux résultats correspond aux variétés choisies, à savoir Flageolet Chevrier, Coco du Chelard, Suisse Rouge et Waldbeantsje.
Figure 11 : généalogie des graines semées chez Colette Vialle (CV). Graines de départ FCCV2 FCCV3 Semis FC0 FCCV1’ SRCV1’ WBCV2 WBCV3 WB0 CCCV2 CCCV3 CCCV1’ SR0 FC0 FCCV1 SRCV1 WBCV1 Semis Semis CCCV1 WB0 CC0 CC0 SRCV2 SRCV3 SR0 WBCV1’ Générations obtenues : 2007 : Générations obtenues : 2008 : 2009 : Générations obtenues : Environnement CV Variétés Légende : FC : flageolet chevrier SR : suisse rouge CC : coco du Chelard WB : Waldbeantsje 0, 1, 2, 3 : générations
De plus, quatre variétés certifiées on été ajoutés à l'essai, à savoir Rognon du Coq, Rognon du pont d'Abbé, Gloire de Denis et Coco jaune. Ceci dans le but de comparer les données obtenues pour les variétés paysannes avec des variétés dites de références.
De plus, quatre variétés certifiées on été ajoutés à l'essai, à savoir Rognon du Coq, Rognon du pont d'Abbé, Gloire de Denis et Coco jaune. Ceci dans le but de comparer les données obtenues pour les variétés paysannes avec des variétés dites de références.
Description de chacune des variétés retenues (Denaiffe, 1906) :
Flageolet Chevrier : variété française, de la région parisienne. Peut être sensible aux maladies si elle n'est pas cultivée à la lumière ou dans des sols sains. Précoce. Au cours du projet FSO il avait été constaté que la germination était souvent très mauvaise mais que les plantes germées étaient généralement saines, et avaient une bonne productivité.
Coco du Chelard : la plus précoce des quatre variétés étudiées, variété traditionnelle de l'Ardèche. Peut être cultivée à toute saison. Peu sensible aux maladies.
Suisse rouge : variété ancienne, française.
Waldbeantsje : variété hollandaise originaire du Nord des Pays Bas (Frieslang). Connue pour être résistante au froid et aux maladies. Cependant les observations FSO ont montré un sensibilité importante aux maladies.
• Identification des graines :
La généalogie des graines a été retracée pour chaque lieu de culture, appelé "environnement", permettant ainsi de décrire le parcours des variétés paysannes choisies. L'objectif était également de déterminer une nomenclature fonctionnelle qui puisse faciliter l'identification des graines et être utilisée pour la thèse à venir. Le code de chaque graine devait faire apparaître la variété, les lieux de culture successifs et les générations. Un de ces schémas est présenté ci-contre. Par exemple le code "FCCV2" dans la généalogie des graines cultivées chez
Colette Vialle (cf. Fig. 11) se décompose ainsi :
• en premier lieu apparait le nom de la variété, ici FC pour Flageolet Chevrier; • ensuite est indiqué le lieu de culture, CV sont les initiales de Colette Vialle;
• enfin le chiffre 2 indique le nombre de générations passées dans cet environnement.
FC SR CC WB FC0 (FCLR1) SR0 (SRLR1) WB0 (WBLR1) FCCV2 (FCCV2LR1) SRCV2 (SRCV2LR1) WBCV2 (WBCV2LR1) FCBG2 (FCBG2LR1) SRBG2 (SRBG2LR1) WBBG2 (WBBG2LR1) FCRG2 (FCRG2LR1) SRRG2 (SRRG2LR1) CCRG2 (CCRG2LR1) WBRG2 (WBRG2LR1) 2010 FCLR1 (FCLR2) SRLR1 (SRLR2) WBLR1 (WBLR2) FCCV2LR1 (FCCV2LR2) SRCV2LR1 (SRCV2LR2) WBCV2LR1 (WBCV2LR2) FCBG2LR1 (FCBG2LR2) SRBG2LR1 (SRBG2LR2) WBBG2LR1 (WBBG2LR2) FCRG2LR1 (FCRG2LR2) SRRG2LR1 (SRRG2LR2) CCRG2LR1 (CCRG2LR2) WBRG2LR1 (WBRG2LR2) SRCV3 (SRCV3LR1) SRBG3 (SRBG3LR1) FCRG3 (FCRG3LR1) SRRG3 (SRRG3LR1) CCRG3 (CCRG3LR1) WBRG3 (WBRG3LR1) FCCV1' (FCCV1'LR1) SRCV1' (SRCV1'LR1) WBCV1' (WBCV1'LR1) FCBG1' (FCBG1'LR1) SRBG1' (SRBG1'LR1) FCRG1' (FCRG1'LR1) SRRG1' (SRRG1'LR1) CCRG1' (CCRG1'LR1) WBRG1' (WBRG1'LR1)
Variété code semis (code récolte)
Pas de semis (stockage des graines récoltées)
Graines provenant de chez les agriculteurs Graines provenant du Rheu 2009 2011 2009
Pour les graines cultivées par la suite au Rheu, ceci donne par exemple FCCV2LR2 (cf. Fig. 12).
La graine portant ce code aura été cultivée pendant deux générations chez Colette Vialle puis deux générations au champ du Rheu. Le principe a été appliqué aux autres variétés utilisées dans cette étude (cf. Annexe 5).
• Vérification de la qualité des graines (état sanitaire) :
Les graines ont été conservées pendant un an. Au cours du stockage, les bruches du haricot se sont multipliées en grande quantité, altérant la qualité des graines. Un passage tardif des graines en chambre froide pendant une journée a néanmoins permis de stopper leur développement en tuant les individus présents. Au début de l'étude, il a été nécessaire de faire un tri parmi les graines et de regarder si un nombre suffisant était sain. Ensuite deux types de tests ont été effectués, des tests de germinations et des tests de levée.
Les tests de germination ont été effectués pour chaque lot de graines. La capacité germinative des semences pouvait être altérée, notamment dû à un long stockage. Pour chaque version cinq graines ont été choisies dans le lot, excepté pour le lot SRBG1' où seulement trois ont été
testées compte tenu de la quantité de graines disponibles. Au moins une des graines retenues avait l'air saine à l’œil nu, les autres pouvaient présenter les défauts suivants : trous de bruches ou tâches brunes (cf. Annexe 6). Ce choix a été fait car la quantité de graine était limitée et nous avons voulu voir si ces graines étaient capables de germer malgré tout. Les tests ont été réalisé dans des boîtes de pétris dans lesquelles était disposé du papier buvard en accordéon. Le papier buvard était humidifié régulièrement. Les boîtes ont été maintenues à une température d'environ 20/25°C pendant quatre jours. Une notation journalière a été effectuée.
Suite au test de germination, une partie des graines germées ont été mises en terre pour tester leur capacité à lever. Une graine "saine" de chaque lot a été choisie. En plus, nous avons testé les graines présentant un défaut : trous de bruches, germe coupé, gluante, moisissures. Les graines ont été semées en ligne dans un sillon, puis simplement recouvertes de terre. Elles ont été séparées de 30 cm et orientées plein Sud.
• Résultats concernant les tests :
Toutes les graines ont germé à l’exception de 2, ce qui donne un taux de germination de 97,6%.
Figure 13 : localisation de l'essai.
(Source : http://www.voyagesphotosmanu.com/ille_et_vilaine.html)
3.1.2 Mise en place et suivi de l'essai
• Un mauvais départ :
Un premier essai a été semé à Chavagne, village proche du lieu de stage, chez un maraîcher biologique. Cependant les conditions défavorables au moment du semis et au début de la croissance des plantes n'ont pas permis la poursuite de cet essai. En effet, le semis a été réalisé le 27 mai, au moment de la sécheresse. Le manque d'humidité du sol lors du semis a probablement limité l'étape d'imbibition (transfert d'eau du sol vers la graine) responsable de la faible quantité de plantes levées. Par la suite, les jeunes pousses ont été mangées par des lapins. Malgré la mise en place d'une barrière électrique autour de la parcelle, les lapins ont continué à venir. L'essai a donc été abandonné et un second essai a été mis en place cette fois au Rheu.
• Conditions climatiques et pédologiques du lieu de l’essai :
L'essai a été mis en place dans la commune de Le Rheu dans le département d'Ille-et-Vilaine (35). Le Rheu est situé à environ 10 km à l'Ouest de Rennes (cf. Fig. 13). Le second essai a été mis en place après la période de sécheresse. Le climat était plutôt caractérisé par une forte humidité et des températures fraîches. L'essai a été semé à l'emplacement d'un ancien tunnel. Avant le semis, aucune culture n'était en place et ce depuis plusieurs années. Le sol était recouvert d'adventices formant une prairie. Juste avant le semis un labour a été effectué. Le sol était de type limoneux argileux, ce qui n'est pas idéal à la culture de haricots. Après de fortes pluies se formaient des croûtes de battance.
• Essai du Rheu :
Le deuxième semis a été réalisé le 6 juillet. Le semis s'est fait à la main en ligne avec une profondeur inférieure à 5 cm. L'espace entre deux plantes successives était d'environ 30 cm. L'essai comportait trois répétitions. Pour chaque répétition, huit graines ont été choisies au hasard dans chaque lot de semence. Excepté pour la version SRBG1' où huit graines ont été
semées pour la répétition 1 et cinq graines pour les deux autres répétitions. En effet, la quantité de graines n'était pas suffisante car une partie avait déjà été utilisée pour l'essai réalisé à Chavagne. De plus quatre variétés certifiées ont été ajoutées à l’essai. 18 graines ont été semées pour chacune des trois répétitions. Le plan expérimental de la parcelle, présenté ci-contre, reprend la disposition des différents lots utilisés (cf. Fig. 14).
Figure 14 : plan expérimental de la parcelle. FCLR1 FCRG2LR1 WBLR1 FCBG2LR1 FCLR1 FCRG2LR1 RCoq 1 WBRG2LR1 CCRG2LR1 SRRG2LR1 CJ SRRG2LR1 WBLR1 WBBG2LR1 RpA WBBG2LR1 SRBG2LR1 SRLR1 GD WBCV2LR1 WBCV2LR1 FCCV2LR1 CJ 2 CCRG2LR1 WBBG2LR1 WBRG2LR1 RCoq FCCV2LR1 FCBG2LR1 SRCV2LR1 GD SRCV2LR1 SRRG2LR1 SRBG2LR1 RpA WBLR1 SRCV2LR1 WBCV2LR1 CJ 3 FCRG2LR1 FCCV2LR1 CCRG2LR1 GD SRLR1 SRLR1 FCBG2LR1 RpA SRBG2LR1 WBRG2LR1 FCLR1 RCoq SRCV3 SRCV3 WBRG1' WBRG3 CCRG1' SRCV3 SRBG1' SRRG3 SRCV1' CCRG1' SRBG3 FCRG1' SRBG3 FCRG1' SRRG3 FCBG1' SRBG1' SRBG3 SRRG3 FCBG1' WBCV1' SRRG1' WBCV1' FCRG3 FCRG1' FCRG3 SRRG1' WBRG1' FCCV1' CCRG1' WBCV1' CCRG3 WBRG3 FCRG3 WBRG1' FCBG1' SRCV1' SRRG1' SRBG1' CCRG3 SRCV1' CCRG3 FCCV1' WBRG3 FCCV1' 3 2 1 Route Légende :
Variétés paysannes : CC : Coco du Chelard FC : Flagolet Chevrier SR : Suisse Rouge WB : Waldbeantsje Variétés certifiées : CJ : Coco Jaune
GD : Gloire de Denis Rcoq : Rognon du coq RpA : Rognon du pont d'Abbé Agriculteurs : CV : Colette Vialle
BG : Biau Germe RG : René Groenen
• Protocole du suivi de culture :
Aucune intervention n'a été faite durant le cycle de culture, excepté du désherbage manuel. Trois passages ont été réalisés le 18 juillet, 9 août et 29 août. Les piquets pour la variété semi-grimpante Suisse Rouge ont été installés le 31 août.
• Notations et observations :
Des premières notations de levée ont été effectuées tous les 2 à 3 jours en fonction de la disponibilité et ceci jusqu'à ce qu'entre deux observations successives aucune nouvelle plante n'ait été observée. Au total cinq notations ont été faites entre le 15 et le 26 juillet. Pour ces notations seules les plantes ayant les cotylédons déployés ont été comptabilisées. C'est suite à l'analyse des résultats obtenus lors du projet FSO que ces notations ont été inclues dans le protocole. En 2009, aucune notation n'avait été effectuée entrainant une perte d'information. En effet, l'absence de notation au moment de la levée n'avait pas permis d'identifier lors de l'analyse des résultats si une plante marquée absente n'avait jamais levée ou bien si cela résultait du développement précoce de maladies entrainant la mort de la jeune plante; différence indispensable à connaître pour l'étude menée.
Ensuite les observations au champ ont été faites grâce à la grille d'évaluation des symptômes réalisée au cours de la première partie du stage. Deux notations ont été faites au stade 3 feuilles (les 4 et 5 août) et au stade floraison (les 25 et 26 août). Les observations ont été faites plante par plante suivant le protocole décrit dans la grille d'évaluation (cf. p.24). Les deux premières feuilles ont été comptabilisées séparément lors de la deuxième notation seulement. C'est suite aux premières observations et à la rencontre avec le GEVES que la décision a été prise. Ces feuilles sont souvent en contact du sol et donc facilement attaquées par les pathogènes du sol. Elles présentent souvent de nombreux symptômes qui ne sont pas pour autant présents sur le reste de la plante. Les notations séparées avaient pour but d'identifier si les symptômes observés sur ces deux premières feuilles étaient représentatifs de ceux affectant le reste de la plante.
