Caractéristiques pédologiques des bananeraies

Caractéristiques pédologiques des bananeraies

Inoculum de R. similis

Les nématodes utilisés pour les expérimentations sont extraits de racines provenant de champs infestés. L’extraction se fait par aspersion (chambre à brouillard de Seinhorst). Cette technique (adaptée de Seinhorst, 1950) permet d’extraire les nématodes des racines tout en les conservant vivants. Son principe est le suivant : des fragments de racines sont disposés sur des tamis, dans une chambre à brouillard. Les nématodes mobiles vont quitter les racines ; ils seront entraînés par l’eau dans des flacons situés sous les tamis. Ils tomberont au fond du flacon, leur densité étant nettement supérieure à celle de l’eau (1,1 à 1,15). Après 7 et 15 jours environ, les nématodes sont récupérés au fond des flacons.
Pour la présente étude, les racines prélevées seront des racines primaires (au moins 4 mm de diamètre) de préférence déjà nécrosées, ce qui est souvent lié à une infestation par R. similis (Annexe 1). Avant la mise en aspersion, les racines sont débarrassées de leur gaine de terre et des plus fines racines. Celles-ci sont généralement porteuses de nématodes du genre Meloidogyne, qu’il est préférable de ne pas retrouver dans l’inoculum. Les racines sont finement tranchées, abondamment rincées, puis disposées sur des petits tamis à grosse maille (5mm). La quantité de racines par tamis correspond à un poids de 20-40 g. Ces tamis sont déposés dans un entonnoir qui surmonte un flacon, le tout étant placé dans la chambre à brouillard (1 minute d’aspersion, 2 minutes de ressuyage) (Annexe 1). Les flacons sont sortis une première fois au bout de 7 jours ou moins, remplacés, puis sortis à nouveau après 7 jours maximum. Après deux heures de sédimentation, le trop plein des flacons est pompé à l’aide d’une trompe à vide. La suspension de nématodes restante est transférée en tube pour une nouvelle sédimentation d’une heure, si le volume est trop élevé.
Cette méthode a l’inconvénient d’être longue et donc de fournir des nématodes qui ont stagné plusieurs jours sans pouvoir se nourrir. Ils sont donc peu actifs plus faibles.
L’inoculum obtenu va être un mélange de plusieurs espèces de nématodes. Le nombre de R . similis est mesuré au microscope optique dans des plaques de comptage (type Cirad de 2 ml) en plexiglas.

Evaluation de la dispersion horizontale

La dispersion des nématodes à la surface du sol par les pluies de ruissellement est étudiée grâce à un dispositif appelé simulateur de pluie.

Simulateur de pluie

Le simulateur de pluie type ORSTOM, mis au point par Asseline & Valentin (1978), comprend (Annexe 2):
– un cadre métallique de 1m² dont les bords s’enfoncent de 6 cm dans le sol afin d’isoler de l’extérieur la couche de surface du sol, et dont le côté aval présente des orifices débouchant sur un canal collecteur puis sur un exutoire pour la récupération de l’eau de ruissellement ;
– une potence de 4 mètres de haut sur le côté amont à laquelle est fixé un moteur oscillant (moteur d’essuie-glace) et un gicleur. Le gicleur est alimenté sous pression constante (0,4 bar), il produit un jet d’eau plat en forme d’éventail et son angle de balancement est programmé;
– une tour métallique pyramidale de 4 mètres de haut recouverte d’une bâche, qui permet d’isoler le dispositif des perturbations extérieures que sont le vent et la pluie;
– un bac récupérateur d’eau ;
– un limnigraphe.
La parcelle est un espace de pente homogène, dont on a retiré la végétation. Le cadre est disposé de façon à ce que le canal collecteur soit perpendiculaire à l’axe de l  pente, en bas de la parcelle. La pente sera mesurée grâce a une règle et un niveau à bulle. Une fois le cadre bien positionné et fixé au sol, la potence peut être montée. D’autre part, une fosse est creusée en aval de la parcelle pour accueillir un bac récupérant l’eau de ruissellement de la parcelle via un tuyau flexible. Le bac doit être mis à niveau pour permettre la mesure des hauteurs d’eau par un limnigraphe qui le surmonte.
Avant de travailler sur la parcelle de sol, il faut procéder à l’étalonnage du simulateur. Cette étape permet de connaître l’angle qu’il faut donner au gicleur pour avoir l’intensité de pluie désirée. La parcelle de terre est protégée par une bâche sur laquelle est posée un impluvium qui s’emboîte sur le cadre. L’eau est récupérée et sa hauteur mesurée au limnigraphe.
L’angle de balancement se règle à partir d’un boîtier électronique. Plus l’angle est grand, plus le gicleur arrose une grande surface et plus l’intensité de la pluie devient faible sur la parcelle. L’intensité de pluie choisie pour cette étude est de 60 mm/h, ce qui correspond aux pluies minimales permettant le ruissellement sur les sols bruns-rouilles à halloysites (Khamsouk, 2001).

Protocole

La dispersion horizontale des nématodes est testée sur :
– deux états hydriques initiaux de sol ; soient sec et humide ;
– quatre précipitations cumulées issues d’une pluie de 60 mm/h d’intensité.
A partir d’un point zéro qui se situe à 40 cm du haut de la parcelle, la dispersion est mesurée dans cinq échantillons successifs prélevés entre 0 et 10 cm, 10 et 20 cm, 20 et 30 cm, 30 et 40 cm, 40 et 50 cm ainsi que dans les eaux de ruissellement à l’aval de la parcelle. Grâce à une grille posée à sa surface, la parcelle est divisée en 50 carrés de 10×10 cm². Ils sont au nombre de 5 dans le sens de la longueur ; 10 dans celui de la largeur. Les carrés des bordures sont éliminés afin d’éviter le biais que pourrait induire la perturbation du sol lors de l’enfoncement du cadre. Une parcelle permettra de tester quatre niveaux de précipitations cumulées sur un état hydrique et d’obtenir des échantillons en duplicata (Schéma 1).
Schéma 1. Parcelle de 1 m² du simulateur de pluie, avec schéma d’échantillonnage.
R1 : répétition 1, R2 : répétition 2. Zone hachurée= zone non échantillonnée.
Six répétitions sont réalisées pour chaque combinaison « précipitation cumulée état hydrique ». Le dispositif permettant de réaliser simultanément deux répétitions, chaque pluie simulée est répétée sur trois parcelles différentes. Comme chaque parcelle
reçoit un inoculum de nématodes, une même parcelle ne peut être réutilisée.
Les nématodes sont introduits au point zéro, en versant dans une petite goulotte creusée du bout du doigt dans le sol, la même quantité d’inoculum à chaque portion de 10 cm.
Les pluies sont appliquées en cumulé, avec des arrêts d’une dizaine de minutes entre chacune afin de permettre le prélèvement des échantillons. Le premier épisode de pluie est fixé à une durée correspondant au début du ruissellement. Du second au quatrième épisode, le pas de temps de pluie sera de 20 minutes, soit un ajout de 20 mm de pluie simulée à chaque épisode.
Les échantillons de sol sont prélevés sur une épaisseur de 1 à 1,5 cm à l’aide d’une spatule métallique (couteau de peintre de 10 cm de large), qui sera rincée à l’eau claire entre chaque prélèvement. Une fois que la colonne est prélevée, elle est recouverte d’une plaque de verre afin d’éviter que, lors de la prochaine pluie, l’eau ruisselle vers la zone perturbée au lieu de descendre suivant la pente naturelle. Un échantillon de sol non inoculé est prélevé en duplicata hors de la parcelle avant le début de l’expérience pour vérifier l’absence de R.
similis. Tous les échantillons de sol sont stockés dans une glacière pour préserver au mieux les nématodes qu’ils contiennent. Ceux-ci seront extraits par élutriation dès le lendemain (cf.§ III.6 a).
Les eaux de ruissellement sont collectées séparément pour chaque pluie dans des bouteilles afin d’en déterminer le volume ainsi que la concentration en nématodes.
Des échantillons de sol sont également prélevés en bordure extérieure de parcelle avec une tarière dans le but d’en déterminer l’humidité pondérale. Les prélèvements sont réalisés en duplicata, avant le début de l’expérience, puis avant chaque pluie, sur deux profondeurs :
0-10 cm puis 10-20 cm. Ces échantillons sont pesés humides puis après séchage à l’étuve à 105°C pendant 24 heures. L’humidité pondérale est calculée selon la formule :
Hp= (Poids humide-Poids sec/Poids sec ) x 100
Pour l’expérimentation sur sol humide, le sol est mouillé par le simulateur pendant environ deux heures ou jusqu’à obtenir un ruissellement important en sortie de parcelle.

Evaluation de la dispersion verticale

Cylindre de sol

Des cylindres de sol de 62 cm de haut par 26 cm de diamètre sont utilisés pour extraire des carottes de sol (Schéma 2). Ils sont prélevés par série de huit cylindres dans la parcelle sol nu. Avant les prélèvements, les cylindres sont enduits de graisse silicone sur les deux faces pour faciliter la pénétration dans le sol, et surtout pour prévenir un écoulement préférentiel de l’eau entre l’acier et la terre prélevée. L’enfoncement des cylindres est effectué grâce à une pelle mécanique de 3,5 tonnes qui réalise une pénétration constante sans à-coups dans le but de réduire au maximum la création de fissures. Une fois prélevés, les cylindres sont tous ramenés au laboratoire afin d’être inoculés un par un.

Protocole

La dispersion verticale est testée également sur deux états hydriques initiaux de sol, soit sec (35-47%) et humide (55%) et quatre précipitations cumulées (12, 32, 52 et 72 mm) issues d’une pluie de 60 mm/h d’intensité.
L’inoculation des nématodes se fait en surface du cylindre, en deux points afin d’effectuer les prélèvements en duplicata. Si nécessaire, la surface est préalablement aplanie et mise à niveau. L’inoculum est déposé dans des petits cylindres de sol de 5 cm de diamètre, soit sur une surface de 19,63 cm² . Ils sont disposés à 6 cm environ l’un de l’autre, sur un axe central (Schéma 2). Cette position est choisie de manière à éviter les bordures de la carotte où le sol a plus de risque d’être perturbé. Les cylindres sont déposés sur le sol de manière à laisser une légère trace et à éviter la fuite de l’inoculum sur toute la surface, mais ils ne sont pas enfoncés. Le volume total de l’inoculum est réparti équitablement entre les deux cylindres. Une fois l’inoculation terminée, les cylindres sont retirés et la pluie est appliquée grâce à un pulvérisateur à pression préalable et jet projeté. Afin de s’approcher des conditions de pluie mises en oeuvre par le simulateur de pluie, le volume d’eau à pulvériser est calculé pour chaque pluie pour une surface correspondant au gros cylindre (53 cm²). Une fois la pluie terminée, le cylindre est laissé de côté deux heures environ pour permettre le ressuyage du sol.
Les prélèvements sont réalisés par tranches de 5 cm (longueur du petit cylindre) en duplicata. Pour évaluer la proportion de nématodes qui se déplacent latéralement hors de la surface de dépôt, la terre autour du petit cylindre (P) est prélevée par un cylindre de 7,5 cm de diamètre intérieur (grand cylindre,G). Quatre échantillons de terre par tranches sont ainsi prélevés. En plus, deux petits cylindres sont prélevés pour l’évaluation de l’humidité pondérale (Schéma 2). Les prélèvements se font jusqu’à 25-30 cm de profondeur. Cette profondeur a été choisie suite à des essais préliminaires qui ont montrés que R. similis ne se retrouvait pas au-delà de 30 cm.
Les 24 échantillons de sol à analyser sont stockés dans une glacière pour préserver au mieux les nématodes qu’ils contiennent. Ceux-ci seront extraits par élutriation dès le lendemain (cf.§ III.6 a)).
Le contrôle de l’humidité pondérale initiale du sol des cylindres, c’est-à-dire avant l’application d’une pluie, se fait par prélèvement de terre au moment de l’extraction d’une série de cylindres. Pour préserver l’humidité initiale, les deux extrémités des cylindres sont recouvertes de plastique fixé par du ruban adhésif.
Pour obtenir un sol humide, le sol du cylindre est saturé en eau la veille de l’inoculation.
Les cylindres qui ont formé des fissures lors du prélèvement sont utilisés en sol humide car lors de l’humectation, le gonflement du sol permettra de supprimer ces fissures.

Table des matières

Remerciements 
Résumé
Liste des figures et tableaux
I- Introduction-problématique
II- Revue des connaissances sur la culture de la banane et ses ravageurs 
II.1- Culture de la banane
a) Dispersion, origine
b) Le bananier et ses variétés
c) Problèmes liés à la culture : parasitisme
d) Les chiffres
II.2- Pédologie et climat 
a) Caractéristiques pédologiques des bananeraies
b) Climat et ruissellement
II.3- Les nématodes
a) Description
b) Présentation de Radopholus similis (Cobb)Thorne
c) Biologie des nématodes phytoparasites
Survie
Mobilité
Distribution verticale
II.4- Lutte contre les nématodes 
a) Mise en place d’une culture saine
b) Lutte post-infestation
III- Matériel et Méthodes 
III.1- Le lieu d’étude : station de Rivière Lézarde 
III.2- Inoculum de R. similis
III.3- Evaluation de la dispersion horizontale 
a) Simulateur de pluie
b) Protocole
III.4- Evaluation de la dispersion verticale 
a) Cylindre de sol
b) Protocole
III.5- Evaluation de la proportion de nématodes dans le sol par rapport aux racines 
III.6- Extraction des nématodes et comptage 
a) Elutriation
b) Centrifugation-flottaison
c) Comptages
III.7- Analyses statistiques 
a) Distribution horizontale
b) Distribution verticale
IV- Résultats 
IV.1- Similitude des répétitions et des parcelles 
IV.2- Dispersion horizontale 
IV.3- Dispersion verticale 
IV.4- Modélisation de la dispersion dans le sol 
V- Discussion et conclusion 
Bibliographie 
Annexe 1. Nécrose des racines et aspersion
Annexe 2. Simulateur de pluie 
Annexe 3. Extraction par élutriation et purification par la méthode de Baerman 
Annexe 4. Données complémentaires sur les parcelles et les cylindres 

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