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Recherches sur l’écologie des champignons parasites dans le sol XVII. - Mesure du potentiel infectieux de sols et substrats infestés par Rhizoctonia solani Kühn, agent de fontes de semis

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Recherches sur l’écologie des champignons parasites dans le sol XVII. - Mesure du potentiel infectieux de sols et substrats infestés par Rhizoctonia solani Kühn,

agent de fontes de semis

Pierre Camporota

To cite this version:

Pierre Camporota. Recherches sur l’écologie des champignons parasites dans le sol XVII. - Mesure

du potentiel infectieux de sols et substrats infestés par Rhizoctonia solani Kühn, agent de fontes de

semis. Agronomie, EDP Sciences, 1982, 2 (5), pp.437-442. �hal-02716897�

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Recherches sur l’écologie des champignons parasites

dans le sol

XVII. - Mesure du potentiel infectieux de sols et

substrats infestés par Rhizoctonia solani Kühn, agent de

fontes de semis

Pierre CAMPOROTA

Anne-Marie POLETTI

I.N.R.A., Station de recherches sur la flore pathogène dans le sol, 17 rue Sully, F21034 Dijon Cedex.

RÉSUMÉ Une technique de mesure du potentiel infectieux de sols et substrats contaminés par Rhizoctonia solani est R. solani , décritc. La terre à analyser, préalablement séchée, broyée, tamisée est amendée par de la farine de sarrasin.

Potentiel en 1 infectieux.

Ellc cst déposée au collet de plantules de Vigna radiata (L.) Wilczek (= Phaseolus aureus var. « Mungo ») produites en godets de matière plastique dans des conditions standard. Après avoir ajusté l’humidité de la terre d’analyse, les godets sont fermés et placés en chambre climatisée dont les conditions de température et

d’éclairemcnt ont été déterminées de façon à produire régulièrement des attaques de fonte de semis en post- levée sur le! plantules sensibles. La notation des symptômes intervient après 8 jours et on détermine un indice

de maladie par godet au moyen d’une échelle de notation des nécroses typiques. La technique est quantifiée

en faisant varier la quantité de terre analysée par dilution dans un sol de serre désinfecté. Une régression

linéaire est calculée entre les indices de maladie et les concentrations de terre correspondantes. Les résultats sont exprimés en nombre d’Unités de Potentiel Infectieux cinquante par gramme de sol (UPI 50/g).

Cette technique a été utilisée pour évaluer l’incidence sur le potentiel infectieux, de l’apport de doses

croissantes de l’amendement organique dans trois sols.

SUMMARY Studies on the ecology of fungal pathogens in the soil

R

. solan i, XVII. - Measurement of the infectivity of substrates and soils infested with Rhizoctonia solani, the Soil infectivity. causal agent of damping-off

A technique has been developed for measuring the infectivity of soils and other substrates infested with Rhizoctonia solani. Soil is dried, crushed, sieved, amended with buckwheat meal and placed around the

collars of mungbean sccdlings (Vigna radiata = Phaseolus aureus cv « Mungo ») produced in plastic

containers under standardized conditions. After adjustment of the soil moisture content, the containers are

closed and placed in a growth chamber under temperature and illumination conditions shown to be conducive to regular attacks of damping-off. After 8 days’ incubation, a disease index is calculated.

To quantify the infectivity of a given soil, it is « diluted » with various quantities of sterilized greenhouse soil

and assayed. The linear regression of disease index values on log concentration of soil is calculated and, by interpolation, a value for the soil concentration with disease index 50 (UPI 50/g) is derived.

The Soil infectivity of 3 soils amended with different amounts of buckwheat mcal has been evaluated by the

use of this technique.

1. INTRODUCTION

Le potentiel infectieux d’un sol infesté par un champi-

gnon phytopathogène est la quantité d’énergie pathogène

stockée et disponible dans ce sol. Cette énergie pathogène s’exprimant sur la plante par des points d’infection, sa

mesure ne peut donc se faire qu’au moyen d’un test

biologiquc ; pour cela on confronte le sol avec une popula-

tion standard d’un hôte sensible afin d’obtenir un nombre d’infections réussies dans des conditions optimales

d’environnement (B OUHOT , 1979).

L’unité de potentiel infectieux (UPI) d’un sol est la

quantité d’énergie pathogène stockée dans ce sol nécessaire

et suffisante pour induire un point d’infection sur un hôte

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sensible. Il est difficile d’obtenir une mesure directe de cette

énergie, c’est pourquoi elle est remplacée par le volume de sol contenant 1 UPI.

La valeur du potentiel infectieux d’un sol est donnée en

UPI 50 qui est le volume de sol nécessaire et suffisant pour induire l’infection de 50 p. 100 d’une population de plantu-

les dans les conditions du test biologique (BouHOT, 1980).

Pour des raisons de commodité, les manipulations de sol

sont, dans la pratique courante, réalisées par pesée.

Au champ, la manifestation du potentiel infectieux sur une population de plantes, est fonction des composantes de l’inoculum du parasite (densité - capacité saprophy- tique - capacité infectieuse), conditionnées par les facteurs d’environnement qui sont : la sensibilité de l’espèce végé-

tale considérée, les caractéristiques microbiologiqucs et physicochimiques du sol, le climat (température - humidité - éclairement) et les pratiques culturales. L’apparition d’une

maladie provoquée par un champignon tellurique phyto- pathogène suppose non seulement la présence du parasite

mais aussi l’adéquation de tous les paramètres de l’environ- nement à son expression pathogène.

De telles conditions ne sont pas toujours réunies, aussi

est-il nécessaire, pour mesurer le potentiel infectieux de sols infestés par un champignon phytopathogène, de détermi- ner, au laboratoire, les conditions optimales permettant d’obtenir régulièrement des attaques sur une population de plantules sensibles au parasite.

La reproductibilité de ces méthodes de mesure repose sur la standardisation d’un maximum de paramètres : produire

la plantule sensible toujours de la même façon, placer

l’échantillon de sol sur la partie la plus sensible de la

plantule, déterminer les conditions de température, humi- dité, éclairement pour lesquelles la sensibilité de la plantule

et l’agressivité du parasite sont maximales. La quantifica-

tion de la méthode est obtenue en diluant le sol à analyser

de façon à faire varier la concentration de l’inoculum qu’il

contient (BouHoT, 1979).

Cet article présente la description et l’application d’une technique, utilisant les principes énoncés et destinée à

mesurer le potentiel infectieux de sols et substrats infestés par Rhizoctonia solani Kühn. Ces travaux sont inspirés de la technique de mesure du potentiel infectieux de sols infestés par Pythium spp. (BouaoT, 1975a, b, c).

II. MATÉRIEL ET MÉTHODE

L’expression pathogène de R. solani sur la plantule

sensible est très influencée par certaines conditions d’environnement : humidité de l’air et de la terre, éclaire- ment, amendement de la terre, substances sélectives. Une série d’expérimentations préliminaires a permis de juger de

l’incidence de ces paramètres et de les optimiser, afin

d’obtenir régulièrement une extériorisation maximale de la maladie (C AMPORO’ ra, non publié).

A. Production de plantules sensibles

Dans des godets en matière plastique de diamètre 70 mm

et 11 mm de haut, on dépose 160 ml d’un mélange terreux

constitué de 50 p. 100 de sable argileux et de 50 p. 100 de tourbe, désinfecté pendant 48 h à 70 °C. L’humidité de ce

mélange est amenée à 60 p. 100 de sa capacité de rétention

au moyen d’eau permutée additionnée de 100 ppm de

propamocarb et on sème, par godet, 5 graines de Vigna

radiata (L.) Wilczek (= Phaseolus aureus var « mungo »).

Les godets sont placés en chambre climatisée à la

température de 25 °C, une humidité relative de 70 à 80 p. 100, sous un éclairage de 6 000 lux avec une photopé-

riode de 15 h. Les plantules croissent dans ces conditions pendant 5 j (C AMP O ROTA , 1980).

B. Inoculation

Après séchage pendant 48 h à la température du labora- toire, la terre à analyser est broyée au mortier et tamisée à

1 000 f -L. Un amendement organique, la farine de sarrasin, y est incorporé et 30 ml de terre sont déposés au collet des

plantules sensibles âgées de 5 j, de façon à avoir toujours la

même hauteur de terre au contact du végétal. Comme indiqué précédemment, l’humidité de la terre est amenée à 60 p. 100 de sa capacité de rétention avec de l’eau distillée

contenant 100 ppm de propamocarb. Les godets sont alors

recouverts par un autre godet en matière plastique transpa-

rente de même diamètre et de 115 mm de hauteur, puis replacés en chambre climatisée dans les mêmes conditions que pour la production des plantules.

C. Notation

Après 8 j de confrontation de la terre d’analyse avec les plantules sensibles, les godets sont découverts, les plantules

sont arrachées et on note les nécroses typiques qui se sont développées au collet grâce à une échelle de notation : 0

(plante saine), 1 (nécrose plus ou moins étendue), 2 (plante coupée au collet) et 3 (plante entièrement envahie) (fig. 1).

On détermine pour chaque godet, un indice de maladie

en faisant le rapport entre la somme des notes attribuées à

chaque plantule et le produit du nombre total de plantules

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levées par la note 3 (note maximale des symptômes). Ce rapport est multiplié par 100 de façon à ce que l’échelle de l’indice de maladie varie de 0 à 100.

D. Quantification

La technique est quantifiée en diluant la terre analysée au

moyen de terre de serre (50 p. 100 de sable argileux,

50 p. 100 de tourbe) désinfectée 3 j consécutifs à 100 °C

pendant 1 h 30. Cette « dilution » diminuant la densité de l’inoculum présent dans le mélange (terre analysée + terre

de serre) permet d’obtenir une baisse concomitante de l’indice de maladie.

Sachant que le pourcentage de maladie varie en fonction du logarithme de la densité de l’inoculum (FI NNEY , 1971),

on emploie les pourcentages suivants de la terre analysée

dans le mélange avec la terre désinfectée : 100-30-10 et

3 p. 100. Cinq godets de 5 plantules, soit 25 plantules, sont

utilisés pour chaque concentration de terre.

Sur un graphique sont portés, en abscisses, le logarithme des concentrations de terre analysée et, en ordonnées, les indices de maladie correspondants. La liaison entre les deux

variables est calculée au moyen de la régression de Y en X,

en n’utilisant que les points pour lesquels la réponse dose-

effet est effective sur au moins 3 concentrations de terre

successives ; la linéarité de la régression est systématique-

ment vérifiée au moyen du test de non-linéarité (Test F de FISCHER).

L’équation de la droite de régression est de la forme : Indice de Maladie (IM) = a + b log Concentration de terre.

Les résultats sont exprimés en Unités de Potentiel Infec-

tieux 50 (UPI 50) (BOU HOT , 1975b ). Dans notre cas, la

valeur d’UPI 50 est obtenue en résolvant l’équation de la

droite pour une valeur médiane de l’indice de maladie

(IM = 50) ; on tire C et ainsi le poids de terre d’analyse

nécessaire pour obtenir la valeur 50 de l’indice de maladie

sur la population de plantules dans les conditions du test biologique ; ce poids est l’UPI 50, caractéristique du sol analysé.

Afin de pouvoir comparer différents sols entre eux, ou

différents traitements d’un même sol, on calcule le nombre d’UPI 50 pour 1 g de terre :

III. APPLICATION ET RÉSULTATS

La méthode décrite a été utilisée pour évaluer l’incidence,

sur le potentiel infectieux, de l’apport de doses croissantes

de farine de sarrasin dans la terre analysée.

(5)

L’expérimentation a porté sur 3 sols : un sol de serre

infesté par l’inoculum d’une souche très agressive de

R. solani, et 2 sols, P, et P,, de la région d’Avignon,

naturellement infestés par le parasite. L’amendement orga-

nique a été incorporé à raison de 0, 10, 20 et 40 g/1 de terre.

Les figures 3, 4 et 5 fournissent la représentation graphi-

que des résultats obtenus pour les 3 sols analysés.

Il a été possible d’obtenir une relation linéaire entre les taux de maladie et les concentrations de terre d’analyse en

utilisant toutes les données pour le calcul dans seulement 3 cas : le mélange de serre à la dose d’amendement de 40 9 /1, le sol P 2 aux doses d’amendement de 10 et 40 g/l.

D’autre part, la relation n’a pas pu être calculée pour les sols P, et P 2 non amendés en raison de l’absence d’attaques

de R. solani pour 3 des 4 concentrations de terre adoptées.

L’intensité de la liaison entre les 2 variables (taux de

maladie - concentration de terre d’analyse), donnée par le coefficient de corrélation r, est maximale pour les 2 sols P I

et P, amendés par la farine de sarrasin à raison de 20 g/1 :

par contre, dans le mélange de serre, l’augmentation de la

dose d’amendement provoque une baisse régulière de ce

coefficient.

Les nombres d’UPI 50/g, calculés pour chaque combinai-

son constituent un moyen commode pour juger de

l’influence de la dose d’amendement sur l’expression patho- gène de R. solani dans les 3 sols.

Pour les sols P, et P,, naturellement infestés, le nombre maximum d’UPI 50/g est obtenu pour la dose d’amende-

ment de 20 g/1. Au contraire, ces nombres diminuent

régulièrement avec l’accroissement de la dose d’amende-

ment dans le sol de serres (tabl. 1).

IV. DISCUSSION

Le contrôle des conditions d’environnement a permis

d’atteindre le but fixé : l’obtention régulière sur V. radiata d’attaques en fontes de semis en post-levée par R. solani.

Cette technique est à la fois sélective, sensible et rapide.

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La sélectivité est obtenue d’une part, au moyen de la

plante piège choisie, qui s’est révélée particulièrement

sensible à un maximum de souches du parasite et, d’autre part, par la détermination de conditions d’environnement

optimales. Tous ces éléments concourent à mettre en

présence le parasite et son hôte sensible dans une situation favorable à l’extériorisation maximale du pouvoir patho- gène de R. solani dans les sols naturels.

La sensibilité est surtout évidente dans le cas d’écosystè-

mes sol naturellement infestés. L’apport de farine de

sarrasin à la dose de 20 g/1, permet l’expression d’un potentiel infectieux 40 fois plus élevé, pour les exemples présentés, que dans les traitements n’ayant pas reçu d’amendement. A cette dose, les sols P l et P,, originaires

d’une même exploitation, ont un potentiel infectieux équi-

valent nettement inférieur à celui du sol de serre fortement contaminé artificiellement.

Le cas des substrats (sol de serre) est particulier : l’action antagoniste d’une microflore relativement pauvre, non décelable en sol non amendé, est légèrement stimulée par l’amendement ce qui se traduit par des nombres d’UPI 50/g

inférieurs à ceux obtenus en sol non amendé. Mais cela ne

justifie pas de modifier les conditions déterminées dans le

cas des sols naturellement infestés.

La méthode est rapide enfin, puisque les résultats d’une

analyse sont obtenus 13 j après le semis. En outre il n’est pas nécessaire d’avoir recours à des isolements relativement

longs pour confirmer la présence du parasite.

Le fait de disposer d’une technique de mesure du potentiel infectieux de sols et substrats infestés par R. solani autorise la poursuite de nos recherches dans deux direc- tions :

A. Analyse sanitaire des sols et substrats

La prévision d’un risque éventuel de fontes de semis par R. solani est un élément important à considérer dans le cas

des cultures maraîchères où on utilise des semences de plus

en plus coûteuses. Il en est de même pour la production de plantules forestières en pépinière ou pour la régénération

naturelle des peuplements en forêts où la fonte de semis

peut être dévastatrice.

(7)

B. Etude de la réceptivité des sols et substrats

Ce type d’étude aura pour but de déterminer les particu-

larités biologiques de différents écosystèmes telluriques qui

leur confèrent une forte ou une faible réceptivité au parasite. R. solani sera employé ici comme marqueur

biologique rendant compte des variations d’état de la microflore auquel il est adjoint. Exploratoire au début,

cette étude devrait permettre de déceler des sources de

réceptivité faible ou nulle au parasite, dont le déterminisme,

recherché par d’autres voies, pourrait mettre en évidence

des processus naturels de résistance à R. solani exploitables

dans une lutte biologique.

Reçu le 29 octobre 1980.

Aceepté le 4 janvier 1982.

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