Mesure de la colonisation saprophytique en compétition de Rhizoctonia solani Kühn dans les sols et substrats

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Mesure de la colonisation saprophytique en compétition de Rhizoctonia solani Kühn dans les sols et substrats

P. Camporota

To cite this version:

P. Camporota. Mesure de la colonisation saprophytique en compétition de Rhizoctonia solani Kühn

dans les sols et substrats. Agronomie, EDP Sciences, 1981, 1 (6), pp.513-517. �hal-02719154�

Mesure de la colonisation saprophytique

en compétition ^de Rhizoctonia solani Kühn dans les sols et substrats

Pierre CAMPOROTA

Reine CAMPOROTA

LN.R.A., Station de Recherches sur la Flore pathogène ^{dans le} Sol, ^B.P. 1540, ^F21034 Dijon ^Cedex

RÉSUMÉ R. solani, Piégeage,

Compétition saprophy- tique

Une méthode de piégeage ^de Rhizoctonia solani Kühn a été mise au point ^{afin de} pouvoir ^{estimer son} aptitude à la compétition saprophytique dans les sols et substrats. Le parasite ^est piégé ^au moyen de rondelles de

papier ^filtre imprégnées ^{de milieu sélectif et} enfouies dans la terre à analyser ; les rondelles sont retirées au

bout de 5 jours ^et déposées ^{sur un milieu} gélosé ^{afin de} déterminer le pourcentage ^de pièges ^colonisés par le Rhizoctonia solani.

La méthode est quantifiée ^en faisant varier la concentration de terre à analyser par dilution ^{avec un} sol désinfecté. Une relation linéaire est calculée entre les pourcentages ^de pièges ^{colonisés et} les concentrations de terre correspondantes. Quatre sols ont été analysés par ^cette méthode ; l’interprétation ^et l’utilisation des résultats sont discutés.

SUMMARY

R. solani, Trapping off,

Competitive saprophytic ability

Measure of ^the competitive saprophytic colonization of Rhizoctonia ^{solani in} soils and cultural substrates

To estimate the competitive saprophytic ability ^of Rhizoctonia solani for the characterization of soils and cultural substrates, ^a trapping ^{method is} described. Paper discs, previously ^{soaked in a} selective solution, ^are planted vertically ^{in the} analysed soil. After 5 days incubation period, discs are picked up and placed ^on agar medium to determine a percentage of colonized discs.

To quantify ^the method, the analysed soil is diluted by ^a disinfected soil. A linear regression is calculated between the percentages of colonized baits and soil dilutions. Four soils have been analysed by ^{this method :}

the interpretation and utilization of the results are discussed.

1. INTRODUCTION

La caractérisation de l’inoculum d’un champignon phyto- pathogène ^{dans un sol} peut ^{se faire en mesurant} séparément

sa densité, ^sa capacité saprophytique ^{et sa} capacité ^infec- tieuse ; par contre, la ^mesure du potentiel infectieux d’un sol infesté _par un parasite (soil infectivity

HORNBY, 1975 ; BoU

HOT & J OANN ES, 1980), intègre ^{ces 3} composantes ^de l’inoculum et permet ^de connaître l’énergie pathogène présente ^{dans un sol} (BoUHO’r, 1979).

Dans les études écologiques, l’aptitude ^du parasite ^{à se} développer ^{dans un sol en} présence de la microflore naturelle permet d’expliquer ^de quelle façon ^{il se} multiplie

dans le temps. ^Cette aptitude ^{est sous la} dépendance ^de

différents facteurs tels _que compositions physico-chimique

et microbiologique ^du sol, humidité, température, présence

ou absence de plante-hôte, ^{etc... La} connaissance de l’influence de ces facteurs pourrait ^{aider à} comprendre ^le déterminisme et la dynamique de l’inoculum.

G

ARRETT (1950) ^{a nommé cette} aptitude :

competitive saprophytic ability » (CSA) ^ce qui ^{est traduit en} français

par : aptitude ^{à la} compétition saprophytique. ^{La CSA est} définie ainsi _par G ARRETT : c’est l’addition des caractères physiologiques propres à un parasite qui ^lui permettent ^de triompher ^{dans une} compétition ^{avec le reste} de la micro- flore du sol _pour coloniser des débris organiques ^morts.

Il faut préciser que ^cette notion de CSA est un concept théorique ; ^{elle a} été estimée _par la colonisation de pièges

dans la méthode dite de Cambridge (G ARRETT , 1950 ; BUTLER, 1953 ; LUCAS, 1955 ; GARRET, 1956) : ^{un inoculum} du champignon ^{dont on veut étudier la CSA est} produit ^sur

du sable additionné de farine de maïs ; ^{on le dilue au} moyen de sol non stérile de façon à faire varier sa concentration de 100 _p. 100 à 0 _p. 100. Dans chacune des dilutions, ^{on enfouit}

des pièges constitués _par des fragments ^{de tissus} végétaux

morts et, après ^un temps d’incubation, ^{on détermine} par isolement sur milieu gélosé, ^un pourcentage ^de pièges

colonisés _par concentration. On observe généralement ^une

baisse de ce pourcentage ^{à mesure} que la dilution de l’inoculum augmente. ^{Il est commode de} pouvoir ^rendre compte ^{de ce} phénomène par ^une seule valeur, ^ce qui permet ^de comparer la CSA de différentes souches d’une même espèce ; pour cela, ^certains auteurs ont proposé ^des

indices de colonisation déterminés à partir ^{de la relation}

existante entre les pourcentages ^de pièges ^{colonisés et les} concentrations correspondantes de l’inoculum (MI’rCHELL

& Dix, 1975 ; ^{D HINGRA et} al., 1976).

Dans le cas de Rhizoctonia solani Kühn, ^{de nombreux}

auteurs ont employé ^le principe ^de piégeage ^{de la méthode}

de Cambridge (WILHEL M , 1956 ; MESSIAE N , 1957 ; ^KEN-

DRICK & JACKSON, 1958 ; ^PAPAVIZAS & DAVEY, ^{1959 à} 1962 ; ^EL ZARKA, 1963 ; ^{DOW N ES &} LOUGHNANE, 1965 ; S

N

EH et al., 1966 ; CHU, 1966). Une variante de cette

méthode consiste à utiliser comme pièges, ^{des supports}

inertes imprégnés ^{ou non} d’éléments sélectifs (VARNEY, 1961 ; ^{OLD &} NICOLSON, 1962 ; GOCHENAUR, 1964 ; MAIER, 1970 ; H ERR , 1973).

Cet article a pour objet d’exposer ^les premiers ^résultats

obtenus avec une technique d’estimation de l’aptitude ^{à la} compétition saprophytique ^{de R. solani au} moyen de la

mesure de la colonisation saprophytique ^en conditions de

compétition : ^le parasite ^est piégé dans les sols naturels _par des rondelles de papier ^filtre imprégnées ^{de milieu sélectif.}

C’est une adaptation ^{de la méthode décrite} par HER R (1973).

II. MATÉRIEL ET MÉTHODE A) ^Mode opératoire

Des rondelles de papier ^{filtre de 10 mm de diamètre sont} stérilisées à l’autoclave 20 min à 120 °C. Elles sont placées

dans un milieu Richard (in R AP ILLY, 1968) additionné des éléments sélectifs suivants : rose bengale (1 p. 1 000), strep-

tomycine (1 p. 1 000), bénomyl ^(0,05 p. 1 000), sulfate de cuivre (0,05 p. 1 000) ^et propamocarb (0,5 p. 000). ^{Au bout} de 30 mn, les rondelles sont essorées sous aspiration ^dans

un filtre Büchner puis ^mises à sécher pendant ² h, ^{à 45} °C.

La terre à analyser ^est déposée ^{dans des boîtes de Petri en}

matière plastique de diamètre 60 mm, ^{sur une} épaisseur ^de

1 cm. Son humidité est ajustée ^{à 60} p. 100 de sa capacité ^de rétention avec de l’eau distillée. Chaque ^boîte reçoit

5 rondelles enfoncées verticalement jusqu’à ^{la moitié de}

leur hauteur et disposées ^de façon régulière ^{sur la surface.}

Les boîtes sont alors fermées et placées ^{en étuve obscure} pendant 5 j ^{à 25 °C} (justification ^au paragraphe suivant).

Les rondelles sont ensuite retirées, ^{lavées sous un} jet d’eau stérile _pour éliminer la majorité ^{de la terre} adhérente, puis déposées ^{dans des boîtes} de Petri de diamètre 90 mm contenant 10 ml du milieu suivant : gélose ² p. 100, ^extrait de malt 1 _p. 100, streptomycine ¹⁰⁰ ppm, chlortétracycline

50 _ppm, à raison de 5 rondelles _par boîte. Ces boîtes sont

placées à l’étuve obscure à 25 °C pendant ²⁴ h ; après

lecture au microscope (G = ^x 100), ^{on obtient un} pourcen-

tage ^de pièges ^colonisés par le parasite.

B) Quantification

La méthode est quantifiée ^en diluant la terre à analyser ^au

moyen d’un mélange de sable limoneux (50 p. 100) ^{et de} tourbe (50 p. 100) désinfecté _par 3 _passages successifs à 100°C. Sachant _que le pourcentage ^de pièges ^colonisés

varie ^en fonction du logarithme ^{de la densité de} l’inoculum,

nous avons utilisé les concentrations de terre suivantes dans le mélange ^à analyser : 100, 30, ^{10, 3 et} 1 p. 100. Afin de calculer les taux de colonisation, ^on utilise, pour chaque

concentration de terre, ⁴ boîtes de 5 rondelles (fig. 1).

Sur un graphique ^sont portés : ^en ordonnées, les pourcen-

tages ^de pièges colonisés et, ^en abscisses, les concentrations

correspondantes ^{de terre.}

La régression ^{liant ces} 2 variables est calculée, ^sans opérer de transformations des données, ^{sur la} partie ^{de la}

courbe où la relation dose-effet est effective et linéaire. La gamme des concentrations choisies permet, pour la plupart

des sols, ^{d’obtenir une droite} pour ^au moins 3 concentrations de terre successives (fig. ^{1 bis). La formule}

de la droite de régression ^{s’écrit ainsi}

Pourcentage de colonisation

a + b.log ^{des concentra-}

tions de terre .

La droite est résolue _pour un taux de colonisation de

50 p. 100 définissant ainsi « l’unité de colonisation 50

(UC 50) qui ^{est le} poids ^{de terre} nécessaire pour provoquer

une colonisation de 50 _{p. 100} des pièges.

Poids de terre correspondant ^{à 1 UC 5 0}

100 ^{HJU x P}

Dans cette formule, ^{P est le} poids (en g) ^{de terre utilisée} dans un godet ^recevant l’échantillon non dilué (concentra- tion 100 _p. 100).

Chaque ^{sol est} caractérisé _par un nombre d’UC 50 _{par g.}

Nombre d’UC 50 _{par g} de sol

III. RÉSULTATS

La méthode décrite a été appliquée ^{à 4} sols silico humifè-

res de la région d’Avignon naturellement infestés _par R. solani.

A) ^{Etude de la} dynamique ^de la colonisation saprophytique L’aptitude ^{à la} colonisation saprophytique ^{est une} compo- sante essentielle de l’inoculum de R. solani pour ^la compré-

hension des variations de sa densité ; ^c’est pourquoi, ^nous

avons étudié sa dynamique temporelle. ^Pour cela, ^l’ensem- ble des pièges ^{a été} placé ^{dans les} différents sols et retiré

après 2, 3, 4, ^{5 et} 6 j ^de présence ^{dans la terre.}

La figure ² présente, pour chaque sol, les courbes reliant les taux de colonisation et les différentes concentrations de

terre.

A partir ^{du 4 e} jour ^de présence ^des pièges ^dans l’échantil- lon de sol, ^{le taux} de colonisation devient proportionnel ^aux

concentrations de terre à analyser. Puis le niveau _moyen de la colonisation des pièges ^{augmente au 5 e} jour pour les 4 sols et se stabilise (sols ^{A et} B) ^{ou décroît} (sols ^{D et} E) lors du 6 e jour. ^{Ces résultats nous ont conduits au choix de} la durée de 5 j ^de présence ^des pièges ^dans l’échantillon de terre.

B) ^Calcul de la relation : Taux de colonisation - Concentra- tion de terre

Le tableau 1 rassemble les résultats et la figure ^{3 en donne}

la représentation graphique. ^Cette dernière révèle l’exis-

tence de 2 types ^{de relations}

Colonisation - Concentra- tions de terre » : :

Pour le sol E, la relation est linéaire pour l’ensemble des concentrations de terre utilisées et le coefficient de corréla- tion est hautement significatif (tabl. 1). Pour les trois autres

sols (A, B, D), la relation présente, ^à partir ^{de la concentra-}

tion de sol de 30 _p. 100, ^{soit un} plateau (sol B) ^{soit une}

relation inverse (sols ^{A et} D). ^{Nous avons donc utilisé} pour

nos calculs, ^la partie « linéarisable » de la courbe en

éliminant le pourcentage ^de colonisation obtenu à la concen-

tration 100 _p. 100 : les relations sont linéaires et les coeffi- cients de corrélation significatifs (sols ^{A et} D) ^{ou hautement} significatifs (sol B) ^sans qu’il ^{ait été} nécessaire, ^{de même}

que pour le sol E, d’opérer ^des transformations ^sur les pourcentages ^de colonisation (tabl. 1). L’application ^{du test}

de non-parallélisme (F ^{calculé :} 0,76, ^F tabulaire : 2,84) démontre _que les 4 droites sont parallèles. Les nombres d’UC 50/g ^{de sol ont} été calculés et sont portés ^{sur le}

tableau 1.

IV. DISCUSSION

Le but de ces recherches est de trouver une technique

pour ^mesurer la capacité ^{à la} colonisation saprophytique ^en compétition ^{de R. solani. Deux} préoccupations ^{nous ont}

incités à choisir de mettre au point ^{la méthode en} l’appli-

quant à des sols naturellement infestés :

-

Obtenir une sensibilité suffisante _pour détecter les niveaux d’infestation relativement bas généralement ^ob-

servés.

-

Permettre de rendre compte ^{du fait} que l’inoculum de R. solani est la plupart ^du temps représenté par ^une

population de souches non homogènes.

La technique que ^nous proposons ^{est une} adaptation ^de

celle décrite _par H ERR (1973). ^{Nous avons} ajouté ^{dans le}

milieu sélectif, ^un fongicide spécifique ^des Pythiacées (propamocarb) qui envahissent souvent les boîtes d’ana-

lyse. ^La quantification ^{a été obtenue en} faisant varier la densité de l’inoculum au moyen de dilutions de la ^terre

analysée par de la terre désinfectée.

Les résultats obtenus appellent 2 remarques importantes :

1° La 1 è’ e concerne la dynamique de la colonisation

saprophytique : le choix de la durée de 5 j ^de présence ^des pièges ^{dans la terre} analysée ^{est en accord avec les travaux}

de HE RR qui ^{obtient un} maximum de piégeage pour ^une durée voisine ; ^{P APAV IZ A S & AYEItS} (1965) ^{ont observé le} même phénomène (optimum de colonisation des pièges

entre 4 et 5 j) ^{en utilisant une} technique ^de piégeage ^de

R. solani _par des segments ^de tige de sarrasin. Ces auteurs ont travaillé avec des sols naturels dans lesquels ^{ils ont} introduit un inoculum artificiel, ^{ou avec des} échantillons de sol provenant ^de parcelles d’expérimentation ^{très contami-}

nées à la suite d’apports réguliers d’inoculum et de rotations de cultures sensibles. La concordance de nos résultats, révèle un comportement similaire ^de l’inoculum introduit et de l’inoculum naturel.

2° La 2 e est relative à la fidélité de la méthode : les droites de régression ^sont parallèles ; ^{cela dénote une certaine}

identité des sols analysés qui proviennent effectivement d’un même site géographique. Cependant, ^{le sol E se} distingue ^{des 3 autres} (A, B, D) par ^une valeur d’UC 50/g ^de

sol nettement supérieure (tabl. 1) ; ^cette constatation cor-

respond ^{à une réalité sur le} terrain : les sols A, ^{B et D} proviennent ^de parcelles ^cultivées régulièrement, ^{tandis que}

le sol E a été prélevé ^{dans une} parcelle ^{en friche} depuis

environ 20 ans. Cette méthode permet ^{donc de} séparer

différentes utilisations du même sol et, vraisemblablement, des sols de nature distincte comme l’indiquent des résultats obtenus dans des expérimentations ^{en cours.}

Le fait de disposer ^d’une technique ^de piégeage ^sélective

et quantitative ^{de R.} solani autorise la poursuite ^{de nos}

recherches dans 2 directions :

-

Déterminer la faculté de différents écosystèmes ^{sol à} permettre ^ou empêcher ^la colonisation saprophytique ^d’un

inoculum connu, ^en d’autres termes, juger ^{de la} réceptivité

de ces sols à R. solani.

-

Apprécier ^la variabilité de la colonisation saprophyti-

que ^en introduisant différentes souches du parasite ^{dans un}

sol de réceptivité ^connue.

En outre, ^la dynamique ^du phénomène ^de colonisation pourra être estimée en appliquant ^{la méthode} après ^des

temps variables de confrontation « parasite-écosystème

sol ^».

L’aptitude ^{à la} compétition saprophytique ^{est une notion} importante ^et de nombreux auteurs ont observé ^une forte corrélation entre pouvoir pathogène ^et colonisation _sapro-

phytique pour R. solani (MARTINSON, 1963 ; ^{PAPAVtzAS &}

AYE R

S, 1965 ; ^{SNEH et} al., 1966 ; GEYPENS, 1974). ^La faculté de pouvoir ^{la mesurer constitue un} avantage déter-

minant _pour entreprendre l’étude de l’écologie ^{de R. solani}

dans les sols et substrats.

Reçu le 24 avril 1980.

Accepté ^{le 18 mars 1981.}

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