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

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1 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 To cite this version: Pierre CAMPOROTA, Anne-Marie POLETTI. 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 <hal > HAL Id: hal Submitted on 1 Jan 1982 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of scientific research documents, whether they are published or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

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3 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 R. solani, Potentiel 1 infectieux. Une technique de mesure du potentiel infectieux de sols et substrats contaminés par Rhizoctonia solani est décritc. La terre à analyser, préalablement séchée, broyée, tamisée est amendée par de la farine de sarrasin. 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 postlevée 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 R. solan i, Soil infectivity. Studies on the ecology of fungal pathogens in the soil XVII. - Measurement of the infectivity of substrates and soils infested with Rhizoctonia solani, the 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 and illumination conditions shown to be conducive closed and placed in a growth chamber under temperature 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 champignon 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 population 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

4 sensible. Il est difficile d obtenir une mesure directe de cette le volume de énergie, c est pourquoi elle est remplacée par 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 plantules 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 saprophytique - capacité infectieuse), conditionnées par les facteurs d environnement qui sont : la sensibilité de l espèce végétale 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 phytopathogène suppose non seulement la présence du parasite mais aussi l adéquation de tous les paramètres de l environnement 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 déterminer, 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, humidité, éclairement pour lesquelles la sensibilité de la plantule et l agressivité du parasite sont maximales. La quantification 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). 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 lux avec une photopériode de 15 h. Les plantules croissent dans ces conditions pendant 5 j (C AMP OROTA, 1980). B. Inoculation Après séchage pendant 48 h à la température du laboratoire, la terre à analyser est broyée au mortier et tamisée à 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 sont alors contenant 100 ppm de propamocarb. Les godets recouverts par un autre godet en matière plastique transparente 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 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, éclairement, 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»).

5 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 : et 3 p 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 doseeffet est effective sur au moins 3 concentrations de terre successives ; la linéarité de la régression est systématiquement 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 Infectieux 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.

6 L expérimentation a porté infesté sur 3 sols : un sol de serre 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- de terre. nique a été incorporé à raison de 0, 10, 20 et 40 g/1 Les figures 3, 4 et 5 fournissent la représentation graphique 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 de serre à la dose d amendement de 3 cas : le mélange 40 9/1, le sol P2 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 P2 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 PI 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 combinaison constituent un moyen commode pour juger de l influence de la dose d amendement sur l expression pathogène 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 amendement de 20 g/1. Au contraire, ces nombres diminuent régulièrement avec l accroissement de la dose d amendement 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 R. solani. d attaques en fontes de semis en post-levée par Cette technique est à la fois sélective, sensible et rapide.

7 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 pathogène de R. solani dans les sols naturels. La sensibilité est surtout évidente dans le cas d écosystèmes 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 Pl et P,, originaires d une même exploitation, ont un potentiel infectieux équivalent 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 directions : 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.

8 B. Etude de la réceptivité des sols et substrats Ce type d étude aura pour but de déterminer les particularités 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 Aceepté le 4 janvier RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES Bouhot D., 1975a. Recherches sur l écologie des champignons parasites dans le sol. V. Une technique sélective d estimation du potentiel infectieux des sols, terreaux et substrats infestés par Pythium spp. Etudes qualitatives. Ann. Phytopathol., 7 (1), Bouhot D., 1975b. Recherches sur l écologic des champignons parasites dans le sol. VII. Quantification de la technique d estimation du potentiel infectieux des sols, terreaux et substrats, infestés par Pythium spp. Ann. Phytopathol., 7 (2), Bouhot D., 1975c. Note technique. Tcchnique sélective et quantitative d estimation du potentiel infectieux des sols, terreaux et substrats infestés par Pythium spp. Description et mode d emploi. Ann. Phytopathol., 7 (2), Bouhot D., Estimation of inoculum density and inoculum potential: Techniques and their value for disease prediction. in B. Schippcrs. W. Gams, Soil-borne plant pathogens, Academic Press, London, 686 p. Bouhot D., Le potentiel infectieux des sols. Thèse de Doctorat ès sciences. Université de Nancy. 370 p. Camporota P., Recherches sur l écologie des champignons parasites dans le sol. XV. Choix d une plante piège et caractérisation des souches de Rhizoctonia solani pour la mesure du potentiel infectieux des sols et substrats. Ann. Phytopathol., 12 (1), Finney D. J., Statistical method in biological assay. Charles Griffin & Cie, London, 668 p.