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L’effet de la fertilisation azotée de la tomate sur sa
sensibilité à Botrytis cinerea en situation de production
Toufik Lebkara
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Toufik Lebkara. L’effet de la fertilisation azotée de la tomate sur sa sensibilité à Botrytis cinerea en situation de production. Sciences du Vivant [q-bio]. 2010. �hal-02823375�
L’effet de la fertilisation azotée de la tomate sur sa sensibilité à Botrytis cinerea en situation de production by Lebkara Toufik est mis à disposition selon les termes de la
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MINISTERE DE L’AGRICULTURE
Centre d’Angers - Institut National d’Horticulture et de Paysage
MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES
présenté pour l’obtention du MASTER 3A (Agronomie et Agroalimentaire)
Spécialité : Hortimet
Horticulture méditerranéenne et tropicale
L’effet de la fertilisation azotée de la tomate sur
sa sensibilité à Botrytis cinerea
production
en situation de
par
Toufik LEBKARA
Année de soutenance : 2010
Organisme d’accueil :
INRA Alénya-Domaine expérimental horticole du Mas blanc.
Centre d’Angers - Institut National d’Horticulture et de Paysage
MÉMOIRE DE FIN D’ÉTUDES
présenté pour l’obtention du MASTER 3A (Agronomie et
Agroalimentaire)
Spécialité : Hortimet
Horticulture méditerranéenne et tropicale
L’effet de la fertilisation azotée de la tomate sur
sa sensibilité à Botrytis cinerea
production
en situation de
par
Toufik LEBKARA
Mémoire préparé sous la direction de: Organisme d'accueil
Poussier Stéphane
INRA Alénya-Domaine expérimental horticole du Mas blanc.
INRA Avignon Unité de Pathologie végétale Domaine St Maurice . Montfavet
Présenté le :
22/09/2010
devant le Jury : -J.L. Regnard
-Jacques Le Bot
Maître de Stage :
Philippe Nicot
Robert Fabre
Benoit Jeannequin
Remerciements
J’ai été très honoré de pouvoir effectuer mes recherches sous la direction de mes
maîtres de stage : Mr Robert Fabre et Mr Benoit Jeannequin de la station expérimentale
INRA Alénya.
Mr Philippe Nicot de l’unité de recherche pathologique végétale de l’ INRA Avignon
Ils m’ont soutenu et j’ai beaucoup appris à leur côté, par leur expérience et leur
vigilance. Je les remercie de m’avoir consacré un peu de leur temps, et d’avoir été patient
et généreux.
Je remercie aussi tout le personnel de la station d’Alenya ainsi que l’Unité de
recherche pathologique végétale d’Avignon, et ce, pour leur extrême sympathie et
gentillesse ainsi que le plaisir que j’ai eu à travailler à leur côté.
Je remercie aussi mes responsables de formation Mr Regnard et Mr Geoffriau pour
leur confiance.
Je n’oublie pas tous mes amis de la promotion « Hortimet » , avec qui j’ai
d’agréables souvenirs, dans les études mais aussi dans les loisirs.
A ma famille qui me manque, j’aimerais que ce travail soit à la hauteur de leurs
espérances ; et à Dihya une amie chère.
Table des matières
Introduction
... 1
Chapitre I: Synthèse bibliographique
1. La tomate et sa culture... 3
1.1.
Présentation et importance économique ... 3
1.2. Description
botanique...
3
1.3.
Composition chimique des organes ... 3
1.4.
Culture de la tomate sous abris... 4
1.4.1.
Exigences climatiques de la tomate... 4
1.4.2. Fertirrigation
...
5
1.4.3.
Principales maladies et ravageurs de la tomate ... 5
2. Botrytis cinerea ... 6
2.1. Systématique...
6
2.2.
Symptômes sur tomate ... 6
2.3.
Cycle de développement... 6
2.4. Exigences
nutritives...
7
2.5.
Méthodes de lutte ... 7
3. L’azote
et
la
plante
... 7
4. Effet de l’azote sur la sensibilité de la plante aux maladies... 8
Chapitre II: Matériels et méthodes
1. Environnement
expérimental
... 10
1.1. Caractéristiques des serres... 10
1.1.1.
Type de serre ... 10
1.1.2.
Type de chauffage ... 10
1.1.3. Système
de
fertirrigation
...
10
1.2.
Conduite des cultures ... 11
1.2.1. Matériel
végétal
...
11
1.2.2. Gestion
du
microclimat
...
11
1.2.3. Interventions
phytosanitaires
...
11
2. Dispositifs de fertilisation azotée différentielle ... 12
2.1.
Composition des solutions fertilisantes ... 12
2.2.
Régulation de la conductivité électrique et du volume de drainage ... 12
2.3.1.
Analyse de la solution nutritive dans le milieu racinaire ... 13
2.3.2.
Analyse de la sève ... 13
2.4.
Mesures de l’effet de la fertilisation sur la physiologie des plantes ... 13
3. Tests
de
sensibilité
à
Botrytis cinerea ... 14
3.1.
Souches de Botrytis cinerea... 14
3.2. Test
sur
disques foliaires ... 14
3.2.1. Matériel
végétal
...
14
3.2.2.
Préparation de l’inoculum (implants mycéliens) ... 14
3.2.3. Inoculation
...
15
3.2.4.
Notation ... 15
3.3. Test
sur
fruits
...
15
3.3.1.
Préparation de l’inoculum (suspension de spores) ... 15
3.3.2. Inoculation
...
15
3.3.3.
Notation ... 16
3.4. Test
sur
plaies
d’effeuillage... 16
3.4.1. Inoculum
...
16
3.4.2. Inoculation
...
16
3.4.3.
Notation ... 17
4. Traitement statistique des données... 17
Chapitre III: Résultats et discussion
1. Contrôle de la solution minérale au niveau racinaire... 18
2. Effet de la fertilisation azotée sur la physiologie de la plante ... 19
2.1.
Poids frais et matière sèche ... 19
2.2.
Concentration en nitrates de la sève
... 19
2.3. Composition
minérale
des tissus foliaires ... 19
3. Effet de la fertilisation azotée sur la sensibilité à Botrytis cinerea ... 20
3.1.
Infection des plaies d’effeuillages et développement de chancres sur tiges... 20
3.2. Pourriture
sur
fruits...
21
3.3. Nécrose
foliaire...
21
Conclusions
...
23
Références bibliographiques
... 25
Introduction
Introduction
La tomate est un des légumes les plus cultivés dans le monde et une grande partie de la production pour le marché de frais est réalisée sous abri. Cette culture nécessite l'utilisation de beaucoup d’intrants, particulièrement des fongicides, car les conditions de l’environnement sous serre favorisent l’apparition des maladies cryptogamiques. Parmi ces champignons on trouve Botrytis cinerea pers agent causal de la pourriture grise, qui est l’un des plus importants agents pathogènes de la tomate sous abri et qui cause des pertes considérables aux producteurs. Pour lutter contre cette maladie beaucoup d’intrants chimiques sont utilisés.
FERTILEG et son projet associé FERTIPRO sont des projets1 dont le but est d’utiliser la fertilisation comme outil tactique pour la gestion des bioagresseurs dans la filière légumière. Le projet global est réparti en cinq tâches complémentaires qui visent à :
(1) Réaliser une enquête nationale sur les pratiques de fertilisation des producteurs de tomates et laitues sous abris et un inventaire quantitatif des problèmes phytosanitaires associés. (2) Caractériser l'impact de la nutrition de la plante sur sa sensibilité aux bioagresseurs et sur
l'efficacité de méthodes de protection non chimiques en conditions de laboratoire. (3) Formaliser les données sous forme d'un modèle épidémiologique.
(4) Conduire des essais en station expérimentale pour évaluer l'effet de la nutrition de la plante sur sa sensibilité aux bioagresseurs en conditions de culture et l'efficacité de méthodes de lutte non chimiques
(5) Elaborer des stratégies de production intégrée à bas niveaux d'intrants permettant de limiter les risques phytosanitaires, les tester en station expérimentale et les valider en conditions de production commerciale.
Les premiers travaux, réalisés sur la Tomate en conditions de laboratoire par l'INRA-Avignon dans le cadre de la Tâche 2, ont montré que la sensibilité des plantes à B. cinerea était fortement influencée par la dose d'azote utilisée pour la fertirrigation, dans une fourchette de concentrations comprises entre 0,5 et 20 mmoles de nitrate par litre de solution (Lecompte et al., 2010).
Le sujet de stage porte sur la Tâche 4 du projet FERILEG-FERTIPRO et vise à évaluer si les effets observés au laboratoire peuvent être confirmés dans des conditions réelles de production en s'appuyant sur le dispositif expérimental des serres de l'unité INRA d'Alénya. Les objectifs spécifiques du stage sont de comparer l'effet de deux régimes de fertirrigation avec des doses
1
financés en 2010-2012 par l'INRA et par le CASDAR dans le cadre du Groupement d'Intérêt Scientifique "Protection Intégrée des Cultures Légumières" (PIClég©; http://www.picleg.fr/)
d'azote contrastées, mais réalistes pour une production commerciale, avec trois questions de recherche principales sur:
- l’effet de la fertilisation azotée sur la sensibilité de la plante à B. cinerea.
- l’effet de la fertilisation sur la physiologie de la plante.
- la capacité de contrôler la fertilisation durant l’essai
Dans la première partie du rapport de stage, je propose une analyse bibliographique qui présente brièvement les connaissances générales sur la tomate, sur B. cinerea et sur la nutrition minérale et azotée, pour permettre de mieux comprendre quelques choix et initiatives effectués durant le stage. En deuxième lieu, on va aborder les matériels et méthodes utilisés dans le stage. Ensuite, on poursuivra sur une partie "résultats et discussion", où l’on essayera de comprendre et comparer les résultats obtenus avec des études déjà réalisées. Enfin, une conclusion générale sera présentée avec des perspectives du travail réalisé.
1. La tomate et sa culture
1.1. Présentation et importance économique
La tomate (Solanum lycopersicum L.) appartient à la famille des Solanaceae. Cette plante est cultivée dans le monde entier, dans des altitudes et latitudes très diverses. C’est le troisième légume le plus produit dans le monde derrière la pomme de terre et la patate douce, et le deuxième légume le plus consommé (De Broglie et Guéroult, 2005) .
La production mondiale a largement progressé au cours des dernières années. Elle est passée de 48 millions de tonnes en 1978 à 124 millions en 2007. La France est le onzième producteur méditerranéen avec une production de 790 milles tonnes par an, loin derrière la Turquie avec 10 millions de tonnes, l’Italie avec 7 millions de tonnes et l’Espagne avec 4 millions de tonnes (Roberta, 2007). La consommation annuelle de la tomate est de 13kg pour les Français. (Blancard, 2009).
1.2. Description botanique
En fonction du type de développement de la tige, les variétés de tomates sont classées en deux groupes: variétés à croissance déterminée et variétés à croissance indéterminée (Polèse, 2007). Pour les variétés à croissance déterminée, la tige, après avoir donné un nombre précis et faible de bouquets floraux (groupement d’inflorescence), se termine par une inflorescence. Dans les variétés à croissance indéterminée, le nombre de bouquets est indéfini et la taille des plantes est contrôlée par le producteur. C’est les type le plus utilisé en serre (Naika et al., 2005).
Les feuilles sont composées. Elles présentent un axe correspondant au pétiole principal ou rachis, sur lequel les folioles sont disposées de part et d’autre. Les tiges et les feuilles portent des poils qui peuvent contenir des huiles essentielles qui donnent son odeur caractéristique à la plante. Les fleurs sont de couleur jaunâtre, regroupées en cyme.
Le fruit climactérique est une baie charnue contenant plusieurs loges, avec des couleurs et des formes très variées (Judd et al., 2002).
1.3. Composition chimique des organes
Le fruit est composé à 95% d’eau et possède très peu de lipides et protides. La matière sèche (5%)
est principalement composée à 50% de sucre (Polèse, 2007).
Les feuilles de tomate sont toxiques du fait de la présence importante d’alcaloïdes, comme le déhydrotomatine, qui sont très importantes pour la plante, car ils interviennent dans la résistance contre certaines espèces fongiques comme B. cinerea (Kozukue et al., 2004). Elles contiennent
aussi d’autres composés phénoliques et des acides qui interviennent dans la résistance aux maladies
(Friedman, 2002).
1.4. Culture de la tomate sous abris
Le but des abris est de créer un environnement favorable au développement de la plante. La maitrise de cet environnement varie selon le type d’abris. Les tunnels plastiques avec un faible investissement, aident à limiter les contraintes du climat externe, notamment le froid, mais pas à les contrôler. Ils sont utilisés généralement pour une production de tomate à courte durée avec des variétés à croissance déterminée et permet d’avoir des productions d’été (en Europe).
On trouve aussi des abris plus évolués et plus couteux avec une capacité à contrôler le climat interne de la serre selon des consignes de température, d’hygrométrie, et même de teneur de l’air en CO2. Ces serres généralement en verre sont isolées, pour limiter les risque phytosanitaires (Vuillaume, 2007). En plus de contrôler le microclimat, et les conditions phytosanitaires, on contrôle aussi les conditions nutritives de la plante avec la culture sous abris hors sol (Blanc, 1987). Le développement des techniques hors-sol date des années 75 aux Pays-Bas et du début des années 80 en France. La technique associée généralement aux cultures sous abris, consiste à cultiver les plantes sur des substrats inertes en contrôlant leur nutrition minérale. La tomate est largement cultivée en hors-sol sur laine de roche, fibres de coco, tourbe, bois, pouzzolane, etc.
Les surfaces cultivées en tomates occupaient 2 829 ha en 2004, dont 1 418 hectares sous serres chauffées, 664 ha sous serres froides et 747 ha de plein air. Ainsi, plus de 60% de la production française de tomates est réalisée sous serres (Desmas, 2005).
1.4.1.Exigences climatiques de la tomate
La température est le facteur le plus déterminant dans la production de la tomate, car celle-ci réagit énormément aux variations thermiques. Les basses températures (<10°C) ralentissent la croissance et le développement des plantes. Les températures optimales sont 20-25°C pendant le jours et 13- 17°C pendant la nuit pour l’air, et entre : 14-18°C pour le milieu racinaire.
Une humidité relative de 75 % est jugée optimale. Elle permet d'avoir des fruits de bons calibres, avec moins de gerçures et sans défaut de coloration (Polèse, 2007).
Dans le cas des systèmes de production hors sol sous abri, les conditions climatiques sont contrôlées par le serriste avec un système de pilotage qui gère les chauffages, les dispositif d’aération et de nébulisation.
Stade phénologique
aEléments
minéraux
(mmomes/L)
Plantation à F2
F3 à F5
F6 à R2
R3 à fin récolte
NO
3-15 15 13
13
à
11
Cl
-2 2 2 2
NH
4+1,5 1,5 1
1
H
2PO
4-2 2 1,5
1,5
Ca
++24 21 16
18
à
14
Mg
++8 8 6 6
SO4
--12 12 10 8
K
+7,5 9 9,5 7,5
Solution dans le milieu racinaire
Eléments minéraux
(mmoles/L), pH et Ec
(a)Optimum
Limites
pH 5,5
5-6
Ec (mS/cm)
3,0
2,5-3,5
NO
3-12,5 8,5-21
Cl
-< 8,0
5,0-10
NH
4+< 0,5
0,1-0,5
H
2PO
4-0,7 0,5-1,5
Ca
++28 20-40
Mg
++14 10-18
SO4
--20 14-26
Na
+< 8,0
1,0-8,0
HCO
3-< 1,0
0,1-1,0
(a) Ec: Conductivité électrique
Tableau 1 : Composition minérale de la solution nutritive dans le milieu racinaire recommandée pour la culture de la tomate en système hors-sol (Voogt et Bloemhard 1994) .
(a) Fn: floraison du n
ebouquet floral; Rn: démarrage de la récolte du n
ebouquet floral
Tableau 2 : Exemple d'évolution de la composition d'une solution nutritive pour la culture de la tomate en fonction des stades phénologiques –conduite à 20% de drainage (Letard, 1995).
1.4.2.Fertirrigation
Les éléments minéraux doivent être apportés sous forme assimilable pour la plante. Actuellement, le principe de la fertilisation consiste à maintenir dans le substrat, au niveau de l’environnement racinaire, une solution ayant les caractéristiques établies par Voogt et Bloemhard (1994) (Tableau 1). Pour une assimilation satisfaisante de l’eau et des éléments fertilisants nécessaires au développement des plantes (Voogt et Bloemhard 1994).
Les besoins spécifiques des différents organes sont fortement liés au stade physiologique de la plante. Pour maintenir les teneurs désirées des éléments minéraux évoquées (Tableau 1), la solution nutritive dans le milieu racinaire nécessite un ajustement selon le stade physiologique des plantes et selon la région de culture. Aux Pays Bas sept stades distincts sont caractérisés pour la culture de la tomate hors sol. En France selon Letard (1995) on distingue le plus fréquemment 4 à 5 types de solutions nutritives (
Tableau 2
). Dans la région Languedoc-roussillon, selon les pratiques des producteurs, on se limite à 4 types de solution nutritive standard (Tableau 3). En pratique, chez certains producteurs les 2 solutions intermédiaires se combinent à une seule solution pour couvrir les stades F2 à R2. Actuellement, afin de s’adapter à l’allongement des périodes de productions, on définit un 5ème type de solution en période estivale.Le Tableau 3 récapitule la composition des solutions couramment utilisées par les producteurs du
sud de la France pour quartes périodes de culture.
Dans la pratique, les doses des solutions d’arrosages des producteurs pour l’azote, sont de 10 à 20 mmoles/L.
1.4.3. Principales maladies et ravageurs de la tomate
Les ennemis de la tomate sont nombreux et variés. Parmi les principaux, on trouve différents des ravageurs tels que la mouche blanche vecteur du virus TYLCV et des des mouches mineuses qui produisent des galeries dans les feuilles et dans les fruits. Parmi ces mineuses on trouve actuellement depuis peu Tuta absoluta. Ce lépidoptère est récemment apparut dans le Var et dans les Bouches-du-Rhône (2008) (Ramel, 2008). Les galeries causées par ces mineuses aboutissent à une diminution de la photosynthèse et créent un risque d’attaque par des pathogène tels que B. cinerea.
Enfin les acariens peuvent être très nuisibles en période chaude et sèche. Parmi les principaux champignons pathogenèses on trouve l’oïdium (Oidium neolycopersici etLeveillula taurica), mildiou (Phytophthora infestans) et la pourriture grise(Blancard, 2009).
B. cinerea est capable d’attaquer l’ensemble des parties aériennes de la tomate. Parasite de
stade
phénologique
(a) -NO3
NH
4 +H PO
-K
+Ca
++Mg
++SO4
--Na
+Cl
-Ec
(b)goutteur
F2 à F6
20,2 1,5 2,5 10,6
26,2
8,4 7,6
3,2
4,6 3,3
F6 à R2
15,5
1,3
2,4
11,2
17,8
8,2
7,4
1,5
4,1
2,8
R2 à début été
11,8
0,7
1,5
6,6
19,0
7,4
6,6
1,5
4,2
2,2
Eté de juin à fin
culture
10,6
0,7
1,5
4,6
19,6
7,2
6,2
1,5
3,7
2,0
2 4(a) Fn : floraison du n
ebouquet floral; R2: démarrage de la récolte du 2
ebouquet floral
(b) Ec :conductivité électrique
Tableau 3 : Composition moyenne des solutions nutritives standard utilisées pour la culture de la Tomate hors-sol dans le sud de la France (source: INRA, Unité Expérimentale du Mas Blanc, Alenya).
culturales. Dans une étude faite dans 15 serres, du sud de la France, afin de voir l’incidence de la pourriture grise sur la tomate, des pourcentages d’attaque de 32 à 100% ont été absorbés et la mortalité des plantes la plus élevée a atteint 46%(Nicot et Baille, 1996).
2. Botrytis cinerea
2.1. Systématique
La forme parfaite du champignon Botryotinia fuckeliana, est un Ascomycète, de la classe des Discomycètes, de l'ordre des Léotiales, famille des Sclerotiniaceae. On trouve cette forme rarement dans la nature.
La forme imparfaite, B. cinerea . C'est un Deutéromycète de la classe des Hyphomycètes, de l'ordre des Moniliales, famille des Moniliaceae. Il a plus de 200 plantes hôtes, parmi lesquelles on trouve la tomate.
2.2. Symptômes sur tomate
Les folioles touchées présentent des taches beigeâtre à brun clair. Ves taches évoluent rapidement et finissent par conquérir la totalité des feuilles et peuvent continuer leur développement dans la tige. Sur les tiges, des chancres beigeâtres à brun clair, se développent généralement aussi à partir des plaies d’effeuillage et d’ébourgeonnage. Il se développent progressivement sur la tige avec des contours bien délimités et finissent par altérer une partie ou la totalité de la tige causant la mort de la plante (Blancard, 2009).
Les fruits mûrs peuvent présenter des anneaux nécrotiques jaunâtres (alors que sur les fruits verts la couleur des anneaux est blanchâtre). Ces anneaux sont appelle taches fantôme (Williamson et al., 2007). Le fruit peut présenter aussi une pourriture molle qui se développe le plus souvent à partir des pétales et sépales desséchés (Blancard, 2009).
2.3.
Cycle de développement
Pour la phase asexuée, des conidiophores grisâtres produisent des spores (conidies) par mitose. Lorsque les conditions sont favorables les conidiophores libèrent les conidies dans l’air (Petit, 2008). Les conidies sont la principale source de dissémination du champignon. Une fois les conidies installés sur un tissu végétal blessé ou sénescent avec des conditions d’hygrométrie et de températures favorables, un mycélium cloisonné se développe et colonise les tissus. Lorsque le mycélium est au stade de fructification, il produit des conidiophores et le cycle est relancé (Williamson et al., 2007).
Matière active
Nom commercial
Date de référence
Apothéose+ 2005
Babel 400
2009
Lasca 2005
Papyrus 2008
Papyrus 400
2009
Pascalou 2008
Pyrimetop 2009
Pyrus 400
2009
Scala 2010
Tagara 2010
Pyriméthanil
Verdi 2001
Delor 2007
Dortel 2002
Lazulie 2006
Optidor 2006
Fenhexamid
Teldor 2006
Rovral aqua flo
2010
Rovral wg
2009
Iprodione
Voldo wg
2009
Boscapyr 2010
Pyraclostrobine+Boscalid
Gringo 2010
Tableau 4 : Principaux pesticides homologués en France pour protéger la tomate contre Botrytis cinerea
La libération des spores par les conidiophores est attribuée à une chute brutale d’humidité relative et une augmentation de température. L’apparition des spores généralement associer à une forte humidité et des températures qui varient entre 15 et 25°C (Davidson et Krysinska -Kaczmarek, 2007). Ces conditions favorables sont fréquentes les cultures sous serre.
2.4. Exigences nutritives
Les nutriments sont nécessaires au développement du champignon (Li et al., 2004). La germination des spores et la croissance mycélienne nécessitent la présence de carbone et d’azote (Clark et Lorbeer, 1976). La présence de sucres tels que le glucose et le fructose favorise la germination et l'élongation du filament germinatif (Doneche, 1986). Les études de (Filonow, 2003) sur les pommes montrent que les esters sont très importants pour la germination et la croissance de B. cinerea.
2.5. Méthodes de lutte
Depuis longtemps, l’utilisation des fongicides a été le moyen le plus efficace pour lutter contre B. cinerea, mais des souches plus résistantes à ces fongicides sont apparues et ont nécessité l’utilisation de plus en plus fortes doses (Kim et Xiao, 2010) , Le nombre de matières actives homologuées en France est actuellement réduit (Tableau 4).
La lutte biologique est en développement continu vu son importance dans l’agriculture actuelle. Elle consiste à utiliser des produits alternatifs aux fongicides. Ces produits peuvent être des composés minéraux et organiques comme le cuivre, le soufre et les chlorures de calcium, des extraits de plantes et des agents microbiens comme l’utilisation d’autres champignons pour rentrer en compétition avec B. cinerea (Dik et al., 1999). En France aucun produit est homologué pour lutté contre la pourriture grise de la tomate.
Une lutte prophylactique peut être très efficace pour lutter contre la pourriture grise. Elle consiste par exemple à retirer de la serre les feuilles sénescentes et les organes infectés, afin de réduire les sources d’inoculum.
3. L’azote et la plante
Bien que l’azote compose 80% de l’atmosphère, seules quelques espèces peuvent l’utiliser directement sous forme gazeuse. La majorité des plantes l’utilisent directement et préférentiellement sous forme de nitrate (NO3) et rarement sous forme organique (NH4).
La forme de l’azote absorbée est très importante. Une alimentation basée essentiellement sur
organique. Chez la tomate le symptôme le plus visible est une diminution de la croissance végétative et la toxicité des feuilles et des tiges (Peet et Welles 2005 ) . Une alimentation riche en nitrates augmente la teneur des tissus en protéines.
L’azote intervient aussi dans le métabolismes du carbone et peut aussi stimuler ou réprimer l’action de certains gènes de la plante impliqués dans le mécanismes de défense (Aziz et al., 1998).
Une fois absorbé, l’azote est incorporé directement dans les acides aminés, protéines, acides nucléiques, composés phénoliques et certaines hormones et composés secondaires , se qui peuvent être une source de toxine ou d’alimentation sur le champignon. Une carence se traduit généralement par une chlorose des feuilles, l’excès provoque une augmentation du rapport tige, (feuilles, racine) (Hopkins, 2003).
La teneur en azote est variable selon les organes, Les racines, tiges et feuilles comportent en général 6% alors que les fruits ne comportent que 1,5% (Toor et al., 2006).
4. Effet de l’azote sur la sensibilité de la plante aux maladies
Un grand nombre d'informations sont disponibles dans la littérature sur les effets de la nutrition sur le développement des maladies dans les plantes. La nutrition d'une plante détermine dans une large mesure sa résistance ou susceptibilité à la maladie. Par le biais de sa structure morphologique, elle agit sur la capacité des agents pathogènes à survivre ou à se développer. Les nutriments minéraux, dans de nombreuses situations, sont la première ligne de défense contre les maladies (Huber et Haneklaus, 2007). La disponibilité en éléments minéraux agissent à trois niveaux dans la relation hôte-pathogène :(i) Les nutriments ont un effet sur la croissance et le développement de la plante, et donc sur la manière dont elle interagit avec son environnement et celui du pathogène.(ii) La nutrition de la plante à une influence sur la distribution, quantitative et qualitative, des molécules susceptibles d’être utilisées par le pathogène. (iii)L’alimentation minérale de la plante module sa capacité de mise en œuvre des mécanismes de défense, qu’ils soient constitutifs ou induits.
Dans la littérature une grande partie de cette information est contradictoire. En fonction de la plante et de l’agent pathogène. Par exemple pour la fraise une concentration élevée d'azote et de potassium dans la solution nutritive a augmenté gravité des attaques de anthracnose contrairement au phosphore et au calcium (Nam et al., 2006). Sur le riz une augmentation de la dose d’azote et le potassium favorise la production des spores de Bipolaris oryzae. Par contre elle diminue la sensibilité des feuilles pour le traitement potassium (Maristela Pereira et al., 2009). Sur le blé des fortes doses d’azote rend la plante sensible à Fusarium (Lemmens et al., 2004). C’est la même remarque pour le maïs (Krnjaja et al., 2008). Concernant B. cinerea ,certaines imformations sont également disponibles. En Nouvelle Guinée la concentration d'azote appliqué sur la croissance de Bégonias augmente sa sensibilité à B. cinerea (Pitchay et al., 2007).
Sur la vigne, il a été montré qu’une fertilisation azotée excessive favorise le développement de la végétation créant un microclimat favorable pour le champignon (Zitter et Wilcox, 2004) . Des résultats similaires ont été obtenus pour la fraise (Daugaard et al., 2003). Sur basilic, où une irrigation avec de fortes doses d’azote a favorisé la sporulation du champignon (Yermiyahu et al., 2006).
Des études sur la sensibilité des feuilles de tomate à B .cinerea (Hoffland et al., 1999) ont montré qu’une irrigation avec de fortes doses d’azote diminue les risques d’attaques. A Avignon, des jeunes plantes de tomates ont été irriguées avec des doses d’azote différentes, des mesures de chancre ont été faites sur la tige. résultats sont les mêmes que pour Hofflan(1999) (Lecompte et al., 2010). Reste à faire des études sur des plante en situation de production.
SERRE S1 SERRE S2
porte-greffe greffon porte-greffe greffon
semis 23 novembre 2009 du 24 au 25 nov 2009 5 octobre 2009 8 octobre 2009 hybrides Maxifort (De Ruiter) Climberlay (S & G) Maxifort - Optifort (De Ruiter) Climberlay (S & G)
greffage 11 décembre 2009 20 octobre 2009
repiquage 22 décembre 2009 5 novembre 2009
dédoublement de têtes non Oui disposition dans la serre 7 janvier 2010 26 novembre 2009 plantation 1 février 2010 21 décembre 2009 densité de plantation
2,0 plant / m²
2,4 têtes / m² ( 1,2 plants /m²) substrat de culture
laine de roche MaXXima (Cultilène)
plant/substrat volume/plant
6 plants / substrat (3,0 L / plant)
6 têtes ou 3 plants / substrat (3,0 L / tête)
mode de conduite
cultures menées en « training »
et en « V » ( 1 rang de substrat pour 2 rangs de tomate )
chauffage en basse température
et air pulsé en haute température et tube de croissance consigne de nuit ( chauffage ) 17°C du 1 au 24 février 15°C du 25 février à fin 16°C de décembre à mars 13°C à partir d’avril consigne de jour (aération) 19°C 19°C
apport de CO2
non oui jusqu’au 13 mars (consigne d’apport à 800 ppm )
apport d’eau déclenchement par automate d’irrigation
assujetti à luminosité et temporisation
protection phytosanitaire
en PBI
(Protection Biologique Intégrée) sans filet anti-insecte et
sans lampes à soufre
en PBI
(Protection Biologique Intégrée) avec filet anti-insecte aux ouvrants
et par périodes une lampe à soufre
amélioration de la nouaison
vibreurs électriques et bourdons
éclaircissage à 5 fruits / bouquet
début de récolte 19 avril 2010 15 mars 2010
fin des récoltes récolte arrêtée prématurément 15 juillet ( en prévisionnel )
1. Environnement expérimental
L’expérimentation s’est déroulée dans deux serres différentes de la station expérimentale de l’Inra Alénya, une serre bi-chapelle plastique à double paroi gonflable (S1) et un compartiment d’une serre en verre (S2). Les principales différences entre les deux serres sont représentées dans le Tableau 5.
1.1. Caractéristiques des serres
1.1.1.Type de serre
La serre S1 a une superficie de 410 m² et la serreS2 est un compartiment de 310 m² d’une serre en verre. La serre 1 est particulièrement adaptée pour la culture de tomates à partir de février. Du fait de la perte de luminosité causée par la double couverture plastique, il n’est pas envisageable de pratiquer une culture plus précoce en saison dans cette serre. Par contraste, la serre 2 présente une luminosité suffisante pour une plantation précoce en décembre et un démarrage de culture en période de jours courts.
1.1.2.Type de chauffage
La serre S1 possède à la fois un chauffage à air pulsé et un système d’agrothermes constitué de tubes en polypropylène annelés de 25 mm de diamètre dans lesquels circulent de l’eau a une température de 30 à 40 °C. La serre S2 est chauffée par thermosiphon à haute température (fluctuant de 40° à 80 °C).
Les consignes de nuit du chauffage pour la serre 1 étaient de 17°C du 1er au 24 février et 15°C du
25 février à la fin des essais, alors que dans la serre 2, les consignes étaient de 16°C de décembre à mars et de 13°C à partir d’avril.
1.1.3.Système de fertirrigation
Les plantes sont cultivées en système hors sol sur un substrat à base de laine de roche. Chaque plante est alimentée individuellement par un système goutte à goutte géré par un automate relier à un ordinateur de contrôle. Cet automate permet d’établir des consignes d’arrosages et il est équipé de sondes qui permettent d’enregistrer divers paramètres de fertilisation (volumes d’arrosage ou de drainage, acidité et concentration des solutions fertilisante, etc.).
Il est programmé pour déclencher les arrosages en fonction de quantité de lumière reçue. Certains
Serre 1
Serre 2
porte greffe
Maxifort
(a)Maxifort et Optifort
(a)greffon Climberlay
(b)surface plantée
333 m²
307 m²
dédoublement de tête
Non
Oui
plantation 1
erfévrier 2010
21 décembre 2009
(a) société De Ruiter
(b) société SYNGENTA S&G
A l’aide de l’ordinateur de contrôle, on peut établir des consignes précises de fertirrigation, comme la conductivité électrique d’apport et le taux de drainage.
1.2.
Conduite des cultures
1.2.1.Matériel végétal
On a utilisé l'hybride de tomate Climberlay, greffée sur deux portes greffes (Tableau 6). La culture est palissée et menée en training (Figure 1) (couchage de la partie de tige effeuillée) et en «V» (1 rang de substrats pour 2 rangs de tomates) (Figure 2).
1.2.2.Gestion du microclimat
Les conditions climatiques de culture sont proches d’une culture commerciale, avec toutefois la possibilité d’appliquer temporairement des consignes d’hygrométrie visant à favoriser le développement de Botrytis. L’aération se déclenche automatiquement quand la température interne de la serre arrive à 19 C°, avec un apport de CO2 (pour atteindre une concentration de 800 ppm) jusqu’au 13 mars pour la serre S2 et pas d’apport pour la serre S1.
1.2.3.Interventions phytosanitaires
Le système de protection adopté est la protection intégrée. Des lâchés de Macrolophus ont été effectués pour lutter contre les aleurodes. Afin de ne pas influencer le développement de B. cinerea, la lutte chimique contre l’oïdium n’a pas été réalisée à l’aide de lampes à soufre comme dans les autres serres de tomates de la station expérimentale d’Alénya. Par contre des traitements chimiques anti-oïdium ont été effectués avec du myclobutanil, une substance active qui n’affecte pas B. cinerea aux doses utilisées (160 g/ha). Dans la serre S1 on a traité une fois (le 23 mars). Dans la serre S2, on a traité quatre fois (le 19 mars, le 26 mars, le 12 avril et le 20 mai).
De manière similaire, aucun traitement anti-Botrytis n’a été réalisé après le démarrage des tests avec B. cinerea. Avant le démarrage des tests, deux types de traitements ont été pratiqués, sans utilisation de lutte chimique. Le premier type de traitement consistait à soigner les chancres sur tige résultant de l'infection de blessures. Les chancres étaient grattés pour retirer au maximum les tissus contaminés et ensuite recouverts d'une pâte desséchante à base d'argile (Scaniavital, Biobest) pour bloquer le développement du champignon. Le deuxième type de traitement consistait à traiter de manière préventive les plaies de taille à l'aide d'une préparation de spores de l'agent de lutte biologique Micodochium dimerum L13 fournie par l'Unité de Pathologie Végétale, INRA-Avignon. Cette suspension, dosée à 107 spores/mL était appliquée directement sur les plaies lors de
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Concentration en ions (mmoles/L)
Réseaux de fertirrigation
NO
3 -Cl
-NH
4+H
2PO
4 -K
+Ca
++Mg
++SO
4--Na
+Ec
d’apport
mS/cm
Solution R1
15,5
4,1
1,3
2,8
11,2
17,8
8,2
7,4
1,5
2,8
Solution R2
7,8
11,8
1,3
2,8
11,2
17,8
8,2
7,4
1,5
2,8
l'effeuillage réalisé à l'aide de sécateurs-pulvérisateurs Felco 19 Vert (Felco SA, les Geneveys-sur- Coffrane, Suisse).
2. Dispositifs de fertilisation azotée différentielle
Dans chacune des serres, deux réseaux d’arrosage ont été mis en place (Figure 3), permettant l'évaluation simultanée de deux régimes de fertirrigation (dénommés R1 et R2) comportant des doses d'azote différentes (un régime R1 à concentration classique, riche en azote, et un régime R2 à concentration réduite en azote).
2.1.
Composition des solutions fertilisantes
Pour les deux réseaux de fertirrigation de chaque serre, la même solution nutritive de base a été utilisée pendant la totalité de l'expérimentation. Sa composition correspondait à celle utilisée habituellement pour les plantes du stade F6 à R2 (Tableau 3). Les doses de nitrate ont été ajustées à 15 ,5 mmoles/L pour le régime R1 et à 7,8 mmoles/L pour le régime R2 (Tableau 7).
2.2. Régulation de la conductivité électrique et du volume de drainage
Le maintien d’une conductivité électrique (Ec) de drainage identique entre les deux réseaux d'une même serre est important pour comparer correctement l’effet spécifique des doses d’azote. L’écart d'Ec dans la solution d'apport (Ec d'apport) généré par les différences de concentrations en nitrate entre les deux solutions a été compensé en ajustant les concentrations de Cl-. Pour ceci, des engrais ont été apportés sous la forme de CaCl2 et de KCl en remplacement partiel des engrais Ca(NO3)2 et KNO3. Un contrôle des Ec était assuré à l’aide de sondes placées au niveau de la solution d’apport et de la solution de drainage (Figure 3 a).
Les conductivités électriques des solutions d’apports étaient de 2,8 mS/cm dans la serre S1 et de
2,0 mS/cm dans la serre S2. Ces différences ont été rendues nécessaires pour stabiliser une dérive (augmentation) de l'Ec de drainage dans la serre S2 liée à l'évolution des besoins des plantes, qui étaient plus âgées dans cette serre (Jeannequin 1987). Une deuxième mesure utilisée pour stabiliser l'Ec de drainage, dans les deux serres, était d'agir sur les pourcentages de drainage en ajustant les volumes de solution apportée à chaque plante.
2.3. Contrôle des compositions minérales
Le contrôle de la solution nutritive a été effectué grâce à des analyses minérales dont le but est de surveiller les changements occasionnés par les deux régimes de fertilisation dans les substrats mais
(a)
Engrais D1 Eau Engrais D2 Pompe doseuse Pompe doseuseSonde Ec
Sonde Ec Apport Apport Substrat (milieu racinaire) Substrat (milieu racinaire) Drainage Drainage Réseau R2 Réseau R1
(b)
Réseau R1 (15,5mmoles/L) Réseau R2 (7,8mmoles/L) Sud ChauffageA B C D E F G H G F E D C B A
Serre 1 Serre 2
Figure 3 : Réseaux de fertilisation mis en place dans les serres pour tester simultanément l'effet de deux régimes de fertilisation azotée.
(a) Structure des réseaux de fertilisation (sondes EC, pompes doseuses). (b) distribution spatiale des deux réseaux dans les deux serres. La couleur bleue (D1) représente la dose la plus concentrée en azote (15,5mmoles/L); la couleur rouge représente la dose moins concentrée en azote (7,8 mmoles/L) .
aussi les changements subis au niveau de la plante afin de suivre, d’agir efficacement en cas de problème.
2.3.1.Analyse de la solution nutritive dans le milieu racinaire
Des prélèvements de la solution contenue dans l’environnement racinaire des deux réseaux ont été effectués à quatre occasions au cours de l'expérimentation. Pour chaque régime de fertirrigation, les échantillons ont été collectés à l’aide d’une seringue, en prélevant environ 10 ml au niveau de chacune de 30 plantes réparties d’une façon homogène dans la serre. Ces échantillons ont ensuite été confiés à un laboratoire d'analyse (Laboratoire de la Centrale d’Achat basé à Perpignan, MEDIT LABO) pour déterminer la composition minérale. Les éléments dosés étaient NO3-, Cl-, - -- - + + ++ ++ + H2PO4 , SO4 , HCO3 , NH4 , K , Mg , Ca et Na ) . 2.3.2.Analyse de la sève
Une analyse régulière de la teneur des nitrates présents dans la sève des plantes a été effectuée sur des prélèvements de gourmands (rameaux axillaires se développant à l'aisselle des feuilles; les gourmands sont systématiquement éliminés au cours de la saison, pour garder une tige unique). La disponibilité en nitrate dans les gourmands se mesure au moyen d’une bandelette colorimétrique. On prend 30 gourmands d’une longueur d’environ 15 cm pour chaque régime de fertirrigation (R1 et R2). On sépare les gourmands en 3 groupes de 10 pour ensuite faire 3 répétions d’analyse. Les tests sont effectués selon la disponibilité des gourmands dans la serre.
2.4. Mesures de l’effet de la fertilisation sur la physiologie des plantes
Trois types d'effets ont été mesurés sur les feuilles: un effet sur la masse moyenne d'une feuille (matière fraiche), un effet sur la matière sèche et un effet sur la composition minérale des feuilles. Deux prélèvements ont été réalisés dans la serre S1 et deux dans la serre S2. Ces prélèvements de feuilles étaient synchronisés avec les tests de sensibilité à B. cinerea décrits ci-dessous (paragraphe 3.4). A l'occasion de chaque inoculation on a récupéré les feuilles issues de l’effeuillage. Les limbes et les pétioles de chaque feuille ont été séparés et pesés. Après la mesure de la masse de matière fraiche de chaque échantillon, ceux-ci ont été placés 24h dans une étuve de séchage à 80C°. Les échantillons secs ont ensuite été transférés au laboratoire d'analyse de l'unité PSH, INRA- Avignon pour une quantification du carbone total, de l'azote total et des nitrates.
Pour chaque date d’échantillonnage, on a prélevé 36 feuilles par régime de fertilisation, à raison de trois feuilles par plante sur trois plantes pour chacun des quatre blocs définis dans les serres (Figure 3). Les trois feuilles de chaque plante ont ensuite été regroupées en un même échantillon. Au total
N°
code labo
(a)
hôte d'origine
lieu
département
niveau
d'agressivité
(b)b1
BC 01
tomate
Plougastel
29
élevé
b2
BC 43
oignon
Marsanne
26
élevé
b3
BC 44
fraise
INRA St Maurice
84
élevé
b4
BC 21
fraise
Carpentras
84
moyen
b5
BC 84
raisin
Tour d'Aigues
84
moyen
b6
NH-PM4
Primula
La Clusaz
74
moyen
(a) nom de la souche dans la collection de l'unité de Pathologie végétale, INRA-Avignon
(b) selon (Lecompte et al., 2010).
12 échantillons de trois feuilles ont été analysés à chaque date pour chacun des deux régimes de fertirrigation.
3. Tests de sensibilité à Botrytis cinerea
3.1.
Souches de Botrytis cinerea
On a utilisé six souches différentes de B. cinerea fournies par l'unité de Pathologie végétale Inra Avignon. Ces souches, provenant de plantes hôtes différentes et de zones géographiques différentes (Tableau 8) ont été sélectionnés pour leur différence d'agressivité mesurée sur la Tomate dans des études précédentes (Lecompte et al., 2010).
3.2. Test sur disques foliaires
3.2.1.Matériel végétal
Des feuilles appartenant à un même niveau foliaire ont été prélevées sur des plantes de chacun des deux régimes de fertilisation à deux dates pour chacune des deux serres (en synchronisation avec les tests décrits au paragraphe 3.4). Pour la serre S2, dans laquelle la moitié des plantes étaient greffées sur la variété Optifort et l'autre moitié sur variété Maxifort, les feuilles ont été prélevées uniquement sur des plantes à porte greffe Maxifort.
Des disques foliaires d’un diamètre de 2cm ont été excisés à l’aide d’une pince emporte-pièce (Figure 4 a), en prenant le limbe (nervure centrale) à chaque fois. Les disques excisés ont immédiatement été disposés dans des boites en polystyrène transparent (Caubère, Yebles, France) sur un papier buvard bleu imbibé d’eau, pour obtenir à la fin 5 lignes et 6 colonnes dans chaque boite (Figure 4 b).
3.2.2.Préparation de l’inoculum (implants mycéliens)
Des implants mycéliens de chacune des six souches décrites précédemment ont été utilisés pour l’inoculation des disques foliaires. Les implants, de diamètre 2 mm, ont été excisés à l'aide d'emporte-pièces stériles sur des colonies âgée de trois jours sur milieu Potato Dextrose Agar (PDA) incubées à 21°C.
Matériels et méthodes
(a)
, ...,..18
(b)
bl b2 b3 b4 b5 b6 1(c)
3.2.3.Inoculation
On a déposé un implant mycélien au centre de chaque disque à l'aide d'un scalpel stérile. Cinq disques foliaires par boite ont été utilisés pour chacune des six souches de B. cinerea (Figure 4 b). Pour un test donné, trois répétitions (trois boites) ont été préparées pour chacun des deux régimes de fertirrigation. Les boites ont été incubées à température ambiante dans un laboratoire climatisé.
3.2.4.Notation
Pour évaluer la surface foliaire attaquée, des photos des disques foliaires ont été prises à l’aide d’un appareil numérique (Figure 4 c) 48 heures et 72 heures après inoculation. Les images ont ensuite été analysées avec le logiciel Assess 2.0 (APS Press, St Paul, MN, USA), pour estimer la surface des lésions causées par le champignon.
3.3.
Test sur fruits
3.3.1.Préparation de l’inoculum (suspension de spores)
Ce test a été réalisé uniquement avec la souche BC1. L’inoculation des fruits nécessite une préparation d’une suspension de spores. Pour cela, après avoir préparé une culture de 14 jours de la souche sur milieu PDA en boites de Petri, on ajoute 4 ml d’eau distillée stérile dans chaque boite et on gratte la surface de la gélose à l’aide d’un coton stérile afin de libérer les spores et le mycélium du substrat. La suspension obtenue est récupérée dans un pilulier contenant des billes de verre stériles et on agite 30 secondes au vortex pour bien séparer les spores du mycélium. On filtre la suspension à l’aide d’un filtre Milipore (30 μm de porosité) pour éliminer le mycélium et les conidiophores. On évalue la concentration de la suspension à l'aide d'un hématimètre de Malassez et on l'ajuste à la dose voulue (106 spores/mL) avec de l'eau stérile.
3.3.2.Inoculation
Les fruits sont inoculés dans la serre. Pour chacun des deux régimes de fertirrigation, 10 plantes sont sélectionnées au hasard et le bouquet floral présentant des fruits de maturité contrastée (fruit vert à fruit mûr) est marqué à l'aide d'une étiquette. Les bouquets comportent chacun 5 fruits. Pour chaque bouquet floral, après avoir fait un trou de 2mm de profondeur dans chaque fruit à l’aide de l'extrémité d’un cône de micropipette, on dépose 10μl de suspension de spores.
(a)
(b)
1
BC1
2 3 4 53.3.3.Notation
A la suite de l'inoculation, des zones de pourriture molle se développent au niveau de chaque point d'inoculation. On mesure le diamètre maximal de chaque lésion à l’aide d’un pied à coulisse. Les notations sont effectuées 2,3 et 4 jours après l’inoculation. Pour pouvoir évaluer un effet possible de la maturité des fruits sur leur sensibilité à B. cinerea, on prend soin de repérer l'implantation de chacun des cinq fruit sur chaque bouquet (Figure 5 a).
3.4.
Test sur plaies d’effeuillage
3.4.1.Inoculum
On utilise une suspension de spores, préparée de la même manière que pour les inoculations sur fruits. Dans ces tests, deux souches d'agressivité contrastée sont utilisées: les souches BC1 et BC21.
3.4.2.Inoculation
L’inoculation est réalisée sur des plaies d’effeuillage effectuées en laissant des fragments de pétioles de 1 cm sur les tiges pour favoriser l'installation de B. cinerea sur les plaies (Decognet et al., 2010). Sur chaque plante inoculée, on coupe six feuilles et on numérote les chicots de pétioles de 1 à 6 du bas vers le haut. Les trois premiers chicots de pétioles (1, 2, 3) sont inoculés avec la souche BC1, et les trois suivants (4, 5, 6) avec BC21. Une aliquote de 10µL de suspension de spores (dosée à 106 spores/mL) est déposée sur chaque plaie à l'aide d'une micropipette (Figure 6 a).
Pour chaque date d’inoculation, on inocule sept plantes prises au hasard dans chacun des quatre blocs délimités par régime de fertirrigation (Figure 3). Pour chacun des quatre tests réalisés, un total de 84 plaies d'effeuillage ont donc été inoculées avec la souche BC1 sur 28 plantes (et un nombre identique avec la souche BC21) pour chacun des deux régimes de fertirrigation. Du fait de difficultés dans la conduite de la culture de Tomates dans la serre S1, la deuxième inoculation dans cette serre a été faite en grande partie sur les plantes de bordure et le nombre est de 37 plantes prises au hasard pour chaque modalité de fertilisation .
(a)
(b)
Figure 6 : Test de sensibilité des plais d’effeuillage à Botrytis cinerea .
(a)Dépôt de la suspension de spores sur le chicot de pétiole. (b) Symptômes observés sur chicot et sur la tige.
Jour Semaine N°
Lundi
Mardi
Mercredi
Jeudi
Vendredi Serre S1 13 Inoculation 1 30 mars observation J+3 14 observation J+7 observation J10
15 observation J+14 Inoculation 2 16 avril 16 observation J+4 observation J+7 17 observation J+11 observation J+14 18 observation J+17 Serre S2 18 Inoculation 3 4 mai observation J+3 19 observation J+7 observation J+10 observation J+14 20 Inoculation 4 18 mai
observation J+3 21 observation J+7 observation J+10
22 observation. J+14
Tableau 9 : Calendrier des manipulations effectuées pour le test de sensibilité des plaies d'effeuillage à Botrytis cinerea en fonction du régime de fertilisation azotée.
3.4.3.Notation
Les notations sur le développement du Botrytis sont réalisées pendant les 2 semaines qui suivent chaque inoculation (Tableau 9). Les observations sont un comptage de la longueur des chancres causés par B. cinerea sur les tiges qui apparaissent à partir des plaies d’effeuillages inoculées. La longueur des chancres est mesurée en utilisant un décimètre.
4. Traitement statistique des données
L’analyse statistique a été faite à l’aide du logiciel Statistica. L’effet de la fertilisation azotée sur le développement de B. cinerea sur fruits, disques foliaires et sur plaies d’effeuillage a été évalué par une analyse de variance à deux facteurs (ANOVA) à 5% de risque et ils ont été suivis du test de Newman et Keuls pour les comparaisons multiples de moyennes.
Concentration en ions (mmoles/L)
Date
Serre Réseaux de fertirrigation NO - Cl- H PO - SO -- HCO - NH + K+ Mg++ Ca++ Na++ 3 2 4 4 3 4 EC (mS/cm) 14,24 6,40 3,10
26/03/2010
1 R1 R2 3,77 16,57 1,64 5,84 0,1 0,57 11,21 11,14 22,28 1,44 1,98 6,14 0,2 0,29 10,50 10,54 23,66 2,01 3,08 44,04 12,11 5,94 19,32 0,5 0,36 28,4 27,68 53,76 5,53 7,18
20/04/2010 R1 R2 9,26 33,26 6,21 15,86 0,5 0,21 23,52 26,36 46,56 4,72 6,61 44,58 14,68 7,23
18//05/2010 R1 R2 10,28 29,59 5,75 25,66 0,1 0,14 35,58 27,18 44,22 4,36 6,02 21,76 0,1 0,21 26,43 20,34 29,72 3,05 5,76 26,34 9,36 4,63 14,40 2,0 0,00 22,61 16,82 28,94 3,90 5,01
31/05/2010
2 R1 R2 2,67 27,56 5,86 14,06 1,9 0,04 20,01 16,72 26,00 4,00 4,68
1. Contrôle de la solution minérale au niveau racinaire
Conformément à ce qui était attendu, l’analyse minérale du milieu racinaire a montré une grande différence de concentration en nitrate entre les réseaux de fertirrigation R1 et R2 (Tableau 10). En moyenne pour les quatre analyses effectuées pendant l'expérimentation, elles sont 3,8 à 9,9 fois plus élevées dans le réseau R1 que dans le réseau R2. En parallèle, les concentrations en chlore sont environ deux fois plus élevées dans le réseau R2 que dans le réseau R1 Une légère différence peut être remarquée pour les autres minéraux mais elle reste très réduite sauf pour le calcium et le potassium dans la troisième analyse.
La comparaison de la composition minérale des solutions du milieu racinaire avec celle des solutions d'apport (Tableau 7) fait ressortir des différences importantes. En particulier, les concentrations en nitrate pour les plantes soumises au régime R1 dans la serre S2 sont beaucoup élevées dans le milieu racinaire que dans les solutions d'apport. Une forte accumulation des autres ions est également observée pour les deux régimes de fertirrigation de la serre S2, à l'exception de l'ammonium et du HCO3. Si l'on exclut ces deux exceptions, la proportion relative des concentrations en ions n'est cependant pas trop déséquilibrée.
Cette accumulation globale de minéraux dans le système racinaire des plantes de la serre S2 pourrait être liée à une différence de consommation par les plantes (plus âgées dans la serre S2 que dans la serre S1) mais surtout à la différence dans le taux de drainage appliqué lors de la culture (Figure 7).
En effet, des taux de drainage plus faibles ont été appliqués dans la serre S2 (environ 20 à 30%) que dans la serre S1 (30 à 50%). Dans la gestion complexe de la fertirrigation de la tomate en système hors-sol, le taux de drainage est un des leviers d'action utilisés pour gérer la conductivité électrique de la solution de drainage. Les mesures appliquées dans la serre S2 ont été mise en place pour tenter de maintenir un niveau de conductivité électrique équivalent dans les deux régimes de fertirrigation. Cette mesure a globalement bien fonctionné, malgré une dérive progressive entre les deux régimes détectée à la fois dans la serre S1 et dans la serre S2 (Figure 8). Pour les deux serres, la conductivité électrique de la solution de drainage était largement plus élevée que celle de la solution apportée.
Une autre explication possible des différences observées entre les deux serres, et de la difficulté à gérer les paramètres de fertirrigation dans la serre S2, est que la même composition minérale a été utilisée dans les deux serres. Cette solution, recommandées pour des plantes au stade F6 à R2 (Tableau 1) était très bien adaptée pour les plantes de la serre S1, mais moins bien pour celles de la serre S2, qui étaient beaucoup plus âgées.
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Figure 7 : Evolution du pourcentage de drainage de la solution nutritive.
Les données sont des moyennes journalières mesurées avec des sondes présentes au niveau du drainage dans les serres.
En bleu : régime de fertiirrigation R1(15,5 mmoles de nitrate/L) ;en rouge : régime R2 (7,8 mmoles de nitrates/L).
