Soutenance mémoire
Mesure de l’incidence du flétrissement bactérien
LA DYNAMIQUE AGRICOLE DE LA MARTINIQUE
La Martinique est une île à un climat tropical, ce qui signifie qu’il n’y a pas de saison marquée. Cette situation entraine un développement à la fois des espèces végétatives et des bioagresseurs tout le long de l’année rendant les productions de l’île très productives mais non sans risques phytosanitaires.L’agriculture martiniquaise occupe 30 % de la surface de l’île, emploie 12 % de la population active et assure 6 % du produit brut régional. La banane, les légumes, la canne à sucre et l’élevage constituent les quatre productions principales (source Agreste, 2005).
Au total la superficie agricole utilisée du département est de 26 970 ha.
Sur ces 26 970 ha de surface agricole utile, la répartition des cultures se fait majoritairement au profit de la banane et la canne à sucre.
Les plus petites surfaces telles que la surface des productions maraîchères, fruitières ainsi que l’élevage sont majoritairement des productions tournées vers le marché local.
A contrario, les culture de banane et de canne à sucre sont tous deux des cultures excédentaires de l’île et sont vouées à l’exportation. Sur l’année 2009 la banane est exportée à hauteur de 180 065T et la canne à sucre à hauteur de 60 283T (source DAF).
Ces exportations sont en augmentation, environ 30 000T de plus pour la banane et 15 000T de plus pour la canne à sucre par rapport à l’année 2008. Le cyclone Dean qui a eu lieu fin aout 2007, a ravagé les bananeraies.
L’évolution des productions en Martinique se fait à la baisse. On observe la réduction annuelle de 543 ha de SAU notamment due à la pression urbaine.
La majeure partie de la production agricole de la Martinique est destiné à l’exportation (filière banane et canne à sucre-rhum). Conscient de la vulnérabilité de ce modèle alors qu’une grande part de l’alimentation est importée, les pouvoir publiques affirment la volonté de développer la production destinée au marché local et encouragent la diversification.
LES CULTURES MARAICHERES
La production maraichère de la Martinique ne permet pas l’autosuffisance. Ce secteur doit donc importer pour compenser le déficit.
En effet, les récoltes locales couvrent 50% des besoins en maraîchage pour une production totale de 9500T et 70% des besoins en légumes pour une production de 50 000T en 2008. Il y a donc un
potentiel de progression pour atteindre l’autosuffisance. Cependant les agriculteurs sont confrontés
à des problèmes phytosanitaires, aléas climatiques et pollution des sols.
Ces problèmes ont induit une diminution des surfaces maraichères cultivées malgré l’intérêt de ces
cultures et le prix de vente élevée.
Il est important de revoir le développent du secteur des légumes frais et des fruits car ils permettent
à l’agriculteur de diversifier sa production et sont rentables.
Son développement doit se faire de façon pérenne et de façon contrôlée afin de limiter l’impact des ravageurs et retrouver un certain équilibre viable pour la plante.
LA CULTURE DE LA TOMATE
La tomate appartient à la famille des solanacées, c’est la culture maraichère la plus cultivée au monde. Son cycle cultural dure de 8 à 10 semaines en Martinique. Il est possible de la cultiver sans interruption sur l’île de Janvier à Septembre tant les conditions sont idéales. La culture de la tomate est pratiquée pour la plupart dans la région Nord-Caraïbe. Notamment car cette région lui est plus profitable d’un point de vue climatique.
Elle est une grosse consommatrice d’azote, elle en consomme tant que qu’il y en a. Il lui faut un apport d’environ 5 mm/j d’eau. Elle a besoin d’une durée de 60jours pour finir son cycle végétatif. Ce qui veut dire qu’on peut obtenir 3 à 4 cycles par année.
En Martinique, certains agriculteurs ont cultivé la tomate toute l’année sans interruption pendant 3 à
4 ans et eurent pour conséquence la perte totale de leur culture. (Comm. Pers., David Elisabeth) En effet la monoculture (répétition des cycles) est déconseillée car elle favorise les maladies et appauvrit les sols car les mêmes éléments nutritifs sont prélevés en permanence.
La production de la tomate a chutée depuis la crise sanitaire de 2004 et de 2005 (arrivée d’une nouvelle souche de Ralsto), le volume de tomate en Martinique est passé de 6000T en 2003 à 2000T en 2004. L’association de fortes précipitations et fortes chaleurs ont favorisé le développement de Ralstonia et du TYLC (c’est un virus apparu en 2002 et qui est transmis par le vecteur Bemisia tabaci, appelé aleurode) qui sont responsables de la chute de production de tomate.
ORIGINE ET CLASSIFICATION DE L’AGENT RALSTONIA SOLANACEARUM
On retrouve l’agent du flétrissement bactérien dans différentes régions du monde sous différents aspects génétiques. Cet agent s’est adapté aux différents climats du globe, mais sa présence est plus prononcée dans les régions chaudes, tropicales et subtropicales.
Deux populations de Ralstonia solanacearum co-existent en Martinique sur solanacées :
(i) La population historique qui comprend le phylotype I et le phylotype II (décrit par Digat et Escudié, 1967) ;
(ii) La population émergente qui comprend le phylotype II/sequevar 4NPB, plus virulente, qui a été mise en évidence en 1999 en Martinique ; cette population a également élargi son spectre d’hôtes aux cucurbitacées.
La région du Nord est plus infectée par R. solanacearum Phyl II/ sequevar 4NPB que le Sud car de meilleures conditions de croissance R. solanacearum sont réunies (chaleur et humidité).
La classification de R. solanacearum a évolué avec le temps. En effet, il est difficile de classifier une telle diversité génétique et phénotypique. Les transferts génétiques horizontaux, autrement appelé conjugaison génétique ont favorisé cette grande plasticité génomique. L’agent R. solanacearum dispose d’un large spectre de plantes d’hôtes qui s’étend à plus de 450 espèces regroupées dans familles, qu’elles soient monocotylédones ou dicotylédones.
Fegan et Prior (2005) ont suggéré une hiérarchisation basée sur le séquençage des gènes de l’ARN 16S-23S, de la région ITS et de l’endoglucanasa (egl) et du gène HrpB de l’agent R.solanacearum. Il est ainsi divisé en 4 phylotypes. Chaque phylotype est corrélé une origine géographique.
On retrouve au sein de chaque phylotype des biovars ; les biovars regroupent les souches selon leur aptitude à hydrolyser trois disaccharides et trois hexoses alcool.
Si on se réfère à l’origine de R.solanacearum de Martinique, le phylotype 1 contient des souches originaires d’Asie alors que le phylotype 2 contient des souches originaires des Amériques.
Les deux dernières (phylotypes 3 & 4 ) sont respectivement originaires de souches africaines et du Japon.
EPIDEMIOLOGIE DU FLETRISSEMENT BACTERIEN
LES STATUTS D’HOTES DES PLANTES DE L’ AGENT R. SOLANA CEARUM
L’agent Ralstonia solanacearum possède deux types de plantes hôtes :
Les plantes hôtes « sensibles » développent des symptômes de flétrissement bactérien. Ce dernier est irréversible et va causer la mort de la plante. On retrouve comme plantes hôtes les cucurbitacées et les solanacées.
Les plantes hôtes « latents », autrement appelés « plantes réservoirs » sont des porteurs sains de la bactérie ; ils ne développent pas de symptômes visibles. Ils contribuent à la survie de la bactérie dans le sol. On y retrouve des adventices tels que le pourpier (Portulaca oleracea) ou les morelles (Morus spp.).
LES SYMPTOMES DU FLETRISS MENT BACTERIEN
Présente dans le sol, la bactérie pénètre dans les racines, tige via des blessures/lésions pour remonter le réseau systémique via les vaisseaux du xylème. Un processus de blocage de la sève par la bactérie est alors commencé provoqué par sa multiplication trop importante. Ce processus est irréversible. Se retrouvant sans eau ni nutriment les feuilles vont flétrir (épinastie foliaire) puis le
plant va alors mourir.
LES DIFFERENTS MODES DE PROAGATION DE R. SOLANACEARUM
La dissémination de la bactérie s’effectue par différents vecteurs:
L’eau : La bactérie se répand par les eaux pluviales et s’étend également par les systèmes d’irrigations contaminés.
Les infestations primaires par les nématodes phytopathogènes : La pénétration des bactéries est d’autant facilité que les blessures au niveau des racines sont nombreuses. Ces blessures sont généralement provoquées par les nématodes à galle du genre Meloidogyne sp.
Le réseau racinaire de plantes contaminées : il suffit d’un contact entre les racines pour que la maladie se transmette d’un plant malade à un plant sain.
Le matériel agricole contaminé : Il suffit d’outils ou de bottes non désinfectées pour que la bactérie se propage.
Le matériel végétal contaminé : Les végétaux tels que les adventices ou débris de végétaux peuvent perpétuer la survie de la maladie dans le sol sur le même principe que les plantes hôtes latentes.
FACTEURS INFLUENÇANT LA PROPAGATION
Certains facteurs favorisent les différents modes de propagation citée ci-dessus.
Certaines pratiques culturales influencent cette dissémination :
Une forte densité de semis va favoriser le contact entre les racines.
Un mauvais drainage de l’eau entrainant une stagnation de l’eau
L’absence de rotation favorise la multiplication d’agents pathogènes car leur cycle de vie n’est jamais cassé. Ajouté à ce phénomène on observe une fatigue des sols accrus entrainant une baisse des rendements.
Certains types de sols favorisent cette dissémination, c’est le cas des sols argileux et humides. A l’inverse le sol sableux est moins propice à l’installation de l’agent de flétrissement.
Certains nématodes du genre Meloidogyne
Les nématodes provoquent des galles racinaires favorisant l’entrée des bactéries et diminuant la résistance de la plante parasitée.
La répartition naturelle de la bactérie en climat tropical
La race 3 dite race « froide » se situe en Europe dans les régions au climat tempéré, la température minimum de croissance est de 15°C, en dessous de 15°C sa croissance est stoppée.
La race 1 dite race « chaude » se propage tout au long de l’année car le climat tropical est propice à son développement (humidité et chaleur).
Les conditions climatiques permettent une mise en culture toute l’année, encourageant peu les agriculteurs à une diversification des cultures. Il devient donc difficile de lutter contre R.solanacearum .
LES DIFFERENTES METHODES DE LUTTE CONTRE R.SOLANACEARUM
PROPHYLAXIE
La prophylaxie est un processus de prévention de l’apparition de la maladie, il englobe toutes les précautions à prendre des facteurs influençant la propagation de la bactérie.
En cas d’infection du sol ce système n’est plus efficace. Il faut donc entreprendre d’autres méthodes de lutte complémentaire.
EMPLOI DE VARIETES TOLER ANTES/RESISTANT ES
L’emploi de variétés de tomate dites « tolérantes », c’est à dire qui tolère une certaine dose l’agent du flétrissement. La variété Heatmaster est la variété commerciale la plus utilisée en culture de plein champ par les agriculteurs Martiniquais. Cette variété est résistante aux nématodes à galles et est hautement adaptée aux conditions pédo climatiques de la région.
L’emploi de la variété Heatmaster doit être combiné à d’autres méthodes de lutte pour avoir une réelle incidence sur l’agent de flétrissement.
L’ APPORT D’AMENDEMENT ORGANIQUE
L’amendement organique du sol dans un champ infesté par R.solanacearum a un effet notoire sur le flétrissement bactérien des tomates. Des travaux ont montré qu’un apport (riche en matière organique) augmente la microfaune du sol (mesuré par le taux de CO2 dégagé) entrainant un changement de l’activité microbienne (Islam et al, 2003).
D’autres travaux aux les Philippines ont permis identifier des éléments influençant R.solanacearum Un oH très basique ainsi que le nitrite induit une baisse de la population de la bactérie (Vincent et al, 1997)
ROTATIONS/ASSOCIATIONS CULTURALES
La rotation de culture consiste à alterner une culture (ici, elle fait intervenir des espèces végétales non-hôte de l’agent du flétrissement) avec une autre culture à intérêt économique (la tomate). Cette
rotation permet de limiter les risques sanitaires des cultures et dans certain cas d’augmenter les rendements pour les cultures économiques. Certaines familles de plantes telle que les légumineuses sont largement connues pour restituer l’azote dans le sol, qui sera à son tour consommé par la tomate. C’est un système agricole efficace sur une durée au minimum de 2ans.
Des travaux réalisés au Nigéria ont montré que la rotation de la tomate avec d’autres espèces végétales non-hôtes diminuent significativement le flétrissement bactérien des cultures de tomates (Adebayo et al., 2009).
L’association culturale intègre deux cultures aux effets bénéfiques réciproques. Cette fois-ci l’espèce végétale à intérêt agronomique agit comme barrière allélopathique, elle intervient pendant la phase culturale.
Il y a peu de références sur cette méthode de lutte sur tomate mais elle a fait ses preuves pour l’expression du flétrissement bactérien sur la culture de tabac. La culture de l’œillet d’Inde est associée à celle du tabac. L’exsudat racinaire de l’œillet d’Inde, composé de sulfure, agit comme une substance naturelle biocide. (Terblanche et al. , 2007)
Pour obtenir des résultats efficaces, il faut combiner différentes méthodes de luttes connues afin de réduire l’incidence de la maladie et de rétablir un équilibre des populations microbiennes du sol.
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Table des matières
Introduction
1Le contexte actuel de la tomate en Martinique
1.1 La dynamique agricole de la Martinique
1.2 Les cultures maraichères
1.3 La culture de la tomate
2. L’AGENT Ralstonia solanacearum
2.1 Origine et classification de l’agent Ralstonia solanacearum
2.2Epidémiologie du flétrissement bactérien
2.3Facteurs influençant la propagation
2.4 Les différentes méthodes de lutte contre R.solanacearum
3.La démarche
4. Objectif des essais
5. Dispositif expérimental
5.1 Les modalités
5.2 Dimension des expérimentations
5.3 Les modalités de semis
5.4 Le déroulement de l’expérimentation
5.5 Mesure de l’incidence du flétrissement bactérien
5.6 Mesure de biomasse aérienne des PdS
5.7 Mesure de l’incidence du flétrissement bactérien
5.8 Evaluation de l’activité microbienne du sol
6. mise en œuvre
6.1 Adaptation des modalités de semis
6.2 Germination des légumineuses et reprise des oignons
7 Conduite et suivi des expérimentations
7.1. Phase 1
7.2 Phase 3
8 Biomasse aérienne
9 Bilan de l’activité enzymatique et teneur en azote minéral du sol
9.1 Echantillons Louis Lepasteur
9.2 Echantillons Harris Elisabeth
10. L’ESSAI Bion 50WG
10.1 Définition du Bion 50WG
10.2 Travaux reportés dans la littérature
10.3 Modes d’utilisation et précautions d’emploi
10.4 Expérimentation en serre : Gestion du flétrissement bactérien de la tomate par le Bion 50WG
Conclusion
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