Trichoderma harzianum Souche T22 stimulateur de la vitalité des plantes

Trichoderma harzianum souche T22 est la substance active des spécialités Trianum-P et Trianum-G, autorisées en France depuis octobre 2009 sur cultures légumières (sauf légumes racines), florales et de plantes vertes, comme « stimulateur de la vitalité des plantes ». Ce sont les premières préparations autorisées sur cet usage tout juste créé. La souche T22 est intensément étudiée depuis vingt ans. Son « père », le professeur Gary E. Harman de l'Université de Cornell aux USA, a publié de nombreux articles scientifiques présentant ses modes d'action : ses activités antagonistes directes et indirectes vis-à-vis des organismes pathogènes présents dans le sol, mais aussi son rôle stimulant sur le système racinaire et au final sur la plante entière. Présentation de cette substance active originale et de l'art d'utiliser les préparations qui la contiennent, pratiqué depuis 2005 aux Pays-Bas.

CARACTÉRISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES

MATIÈRE ACTIVE

• Nature : Spores de la souche T22 du champignon Trichoderma harzianum.

• Nom scientifique : Trichoderma harzianum

• Formule moléculaire : Sans objet (micro-organisme et non pas molécule).

• Souche : T22 dite aussi 1295-22 ou KRL-AG2

• Famille biologique :

Groupe : Mycota

Division : Eumycota

Subdivision : Deuteromycota

Classe : Hyphomycota

Ordre : Moniliales

Famille : Moniliaceae

Genre : Trichoderma

Espèce : harzianum

PRÉPARATIONS

• Noms commerciaux et n° d'AMM :

Trianum-P (AMM n°2090169)

Trianum-G (AMM n°2090168)

• Titrage :

1,15 % (poids/poids) de spores de T. harzianum souche T22 pour les deux formulations soit 1 x 109 spores/g pour Trianum-P et 1,5 x 108 sp./g pour Trianum-G.

• Description :

Trianum-P : poudre mouillable (WP) de couleur gris-vert, odeur non perceptible, pH 7,92.

Trianum-G : formulation granulés (GR) de couleur gris vert, odeur non perceptible, pH 7,05.

• Conservation :

Dans leur emballage d'origine hermétiquement fermé, dans un endroit sec et maintenu à une température inférieure à 10 °C.

Respecter la date de péremption indiquée.

• Conditionnement :

Trianum-P : 250 g et 500 g.

Trianum-G : 5 kg et 20 kg.

MENTIONS LÉGALES

Pour les deux spécialités :

• Autorisées comme stimulateur de la vitalité des plantes en cultures légumières (sauf légumes racines), cultures florales et de plantes vertes

• Classement toxicologique : Xn R37 R42/43.

• Classement écotoxicologique : Aucun.

• Délai avant récolte (DAR) : Non pertinent

• Limite maximale de résidus (LMR) : Non nécessaire

• Zones non traitées (ZNT) : Aucune

• Délai de rentrée (DRE) : 48 heures

• Doses autorisées : Pour chaque spécialité, voir dans l'encadré p. 4 ?.

• CARACTÉRISTIQUES TOXICOLOGIQUES & ÉCOTOXICOLOGIQUES

TOXICOLOGIE

La toxicité aiguë du T. harzianum souche T22 est très faible. Aucun effet toxique, pathogénique ou infectieux n'a été noté dans les tests de toxicité orale effectués. La substance est faiblement irritante pour les yeux chez le lapin.

Les essais mis en œuvre pour évaluer la sensibilisation, respiratoire et cutanée, n'étant pas adaptés à l'analyse des micro-organismes, les préparations Trianum-P et Trianum-G sont classées par défaut comme sensibilisantes par inhalation et par contact avec la peau d'où la phrase de risque R43. Néanmoins, aucun cas n'a été rapporté chez les travailleurs des usines de production depuis 1996.

Par ailleurs, l'utilisation de certaines préparations à base de micro-organismes, notamment T. harzianum, a été reliée à la présence de toux et de difficultés respiratoires chez des travailleurs sous serres. Bien qu'il n'ait pas été possible de savoir si ces travailleurs portaient des équipements de protection individuels et qu'un effet additif de différentes préparations à base de micro-organismes ne puisse pas être exclu, ces effets ont été pris en considération dans l'évaluation des deux préparations.

Aussi, il a été proposé de les classer comme irritantes pour les voies respiratoires.

Enfin, les études menées n'ont pas montré d'effet mutagène.

Le classement est Xn (Nocif) avec les phrases de risque R37 (Irritant pour les voies respiratoires) et R42/43 (Peut entraîner une sensibilisation par inhalation et contact avec la peau).

ÉCOTOXICOLOGIE

Les Trichoderma spp. (c'est-à-dire l'ensemble des représentants du genre Trichoderma) sont des champignons ubiquistes naturellement présents dans les sols cultivés. Leur survie est assurée par les conidies. Le transport par l'eau et l'air est leur mode de dissémination. Les résidus viables de Trianum-P et Trianum-G sont les spores et les hyphes de la souche T22 de T. harzianum. Les coformulants ne sont pas préoccupants pour l'environnement. Les préparations présentent un faible risque pour la faune et la flore non cibles.

• Devenir dans le sol...

En l'absence de racine non lignifiée, T. harzianum souche T22 ne se développe pas et peut rester en dormance pour une durée limitée. Sa mobilité vers les couches profondes du sol et le risque de contamination des eaux souterraines sont faibles.

• ... Dans les eaux de surface...

La croissance mycélienne et la germination des spores de T. harzianum T22 sont limitées dans l'eau stérile (demi-vie 5,5 jours). Le risque de contamination des eaux de surface est faible pour l'application en traitement de sol.

• Et dans l'air

Les spores sont occasionnellement isolées dans les échantillons d'air. Il n'est pas attendu de contamination significative de l'air suite à l'emploi des deux préparations.

• Effets sur les oiseaux

Les oiseaux sont exposés naturellement aux Trichoderma, mais leur température corporelle est de 40 à 42 °C. Or, les Trichoderma sp. ne survivent pas à des températures supérieures à 35 °C. Leur développement n'est donc pas attendu chez les oiseaux, ce que confirment les tests (Tableau 1).

• Sur les organismes aquatiques

La contamination des eaux de surfaces suite à l'application des préparations avec T. harzianum est considérée comme faible. Comme il n'est pas attendu de développement de Trichoderma dans les eaux naturelles, le risque long terme pour les organismes aquatiques est considéré comme acceptable.

• PROPRIÉTÉS BIOLOGIQUES

LES TRICHODERMA SP. EN GÉNÉRAL

Présent dans quasiment tous les types de sols et sous tous les climats, Trichoderma sp. est un colonisateur secondaire, fréquemment isolé sur la matière organique bien décomposée et à la surface des racines des plantes (Papavizas, 1985). Les espèces de ce genre fongique dominent souvent la microflore des sols car elles sont très compétitives. Elles sont rarement pathogènes des plantes (Anonymous, 2001). Les Trichoderma font partie des micro-organismes les plus étudiés pour leur rôle de maîtrise des agents pathogènes (Altomare et al., 1999).

LA SOUCHE T 22, SON HISTOIRE

La souche T22 de T. harzianum n'est pas présente naturellement. Développée par trois chercheurs américains, elle a été obtenue par fusion de protoplastes de la souche T-95 (issue d'une souche isolée dans des sols colombiens résistant à Rhizoctonia pour laquelle une manipulation génétique a permis d'induire la capacité à se développer dans la rhizosphère) et de la souche T-12 (compétitive face au bactéries dans la spermosphère) (Sivan et Harman, 1991 ; Harman, 2000). Soulignons qu'il ne s'agit en aucun cas d'un OGM car la transgénèse n'a pas été utilisée.

De toutes les souches filles issues de la fusion et capables de se développer dans la rhizosphère, la souche T-22 était la plus efficace comme agent de lutte biologique (Harman, 2000). Elle colonise les racines plus densément que les souches sauvages (Harman, 2000).

COLONISATION DES RACINES

Après application des deux spécialités dans le support de culture, les spores germent et le mycélium colonise les parties non lignifiées du système racinaire de la plante-hôte. La plupart des Trichoderma restent à la base et à l'extrémité des racines, T-22 colonise aussi la zone médiane des racines (Lo, 1997 in Le Bourdais, 2003). Il y a multiplicité de modes d'action.

ANTAGONISMES CONTRE PATHOGÈNES

D'une part les spores de T. harzianum produisent un mycelium qui se développe autour des racines des plantes, jouant un rôle protecteur contre les nécroses dues aux pathogènes.

De nombreux articles scientifiques ont détaillé ces modes d'action. Il y a de l'antagonisme indirect par compétition spatiale et nutritionnelle. L'antagonisme direct par mycoparasitisme existe aussi : formation d'appressoria s'enroulant autour des hyphes myceliens des champignons pathogènes (Schubert et al., 2008), puis production d'enzymes détruisant les parois de ces champignons (Ilan Chet, prof. à l'Univ. hébraïque de Jérusalem). La production de composés antimicrobiens (antibiose) est possible mais pas prouvée.

EFFETS SUR LES PLANTES

D'autre part, T. harzianum souche T22 solubilise les éléments minéraux, les rendant plus faciles à assimiler par la plante (optimisation de la fertilisation), d'où un rôle stimulant sur le système racinaire et au final sur la plante entière.

De plus, il pourrait avoir un rôle d'induction de résistance des plantes à leurs agresseurs, mais ce n'est pas encore prouvé.

SPECTRE D'ACTION

L'homologation a été obtenue en France en tant que stimulateur de la vitalité des plantes. L'usage « fongicide » est maintenu à l'étude par Koppert. Des essais sur le sujet vont être mis en place prochainement.

En effet, vu les modes d'actions de la souche T22, il est logique de s'attendre à ce queTrianum-P et Trianum-G limitent les maladies telluriques de façon préventive. De nombreux scientifiques ont montré un tel effet et des publications existent. Néanmoins, des essais officiels doivent être effectués.

• RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX ET RECOMMANDATIONS D'EMPLOI

RÉSULTATS CULTURES LÉGUMIÈRES

• Production de jeunes plants de tomate, concombre et poivron

Des essais ont été mis en place en Espagne en 2002 sur culture de tomate, concombre et poivron. T. harzianum a été comparé à une modalité témoin. Il a été appliqué soit sous forme granulés (Trianum G) soit sous forme poudre mouillable (Trianum P). Le Trianum G a été mélangé au substrat avant semis à la dose de 750 g/m3 de substrat. Le Trianum P a été appliqué sur les plaques avant apparition des vraies feuilles à la dose de 1,5 g/m² de plaque.

Le traitement augmente significativement la hauteur des plantes par rapport au témoin dans tous les cas (Figure 1) : + 36 % en tomate, + 17 % en poivron et + 6 % en concombre.

Dans la figure 2, le poids de racine fraîche est présenté. Le système racinaire est significativement supérieur dans les cultures traitées, excepté la tomate greffée.

• Résultats sur tomate hors-sol

Des essais ont été menés sur culture de tomate hors-sol en 2005 (variété Belle de Enza Zaden recommandée pour les cultures de printemps, produite sur pain de coco) près d'Almeria (El Ejido) dans une serre de 18 000 m². On a comparé Trianum P et un témoin sur 10 000 plants.

Dans la modalité traitée, 1,5 g/m² de la préparation a été appliqué en pépinière après semis le 22 décembre 2004. Puis 15 g/1 000 plants ont été appliqués après plantation (15 février 2005) et 12 semaines après (24 avril). Il y avait 4 répétitions de 12 plants par modalité. Les modalités avec applications obtenaient des plants plus vigoureux, même si les différences ne sont pas statistiquement significatives.

En fin de production (fin Juin), le rendement des plants traités au Trianum-P était de 6,555 kg/plant soit 16,39 kg/m², alors que le rendement des témoins était de 5,48 kg/plant soit 13,7 kg/m².

L'expérience a été renouvelée, en tomate horssol, en 2006, même région et même substrat, sur la variété Brillante, pour les mêmes modalités avec 4 répétitions. Le produit a été appliqué à 1,5 g/m² sur les plaques avant plantation en semaine 29 et une seconde application à 15 g/1 000 plantes avant récolte en semaine 38. Les rendements ont été relevés de la semaine 40 à la semaine 1.

En fin de production, le rendement de la partie traitée avec Trianum P était de 3,28 kg/plant soit 8,20 kg/m², alors que dans la partie témoin, le rendement était de 3,05 kg/plant soit 7,63 kg/m² (soit 11,58 % d'augmentation).

Ceci montre qu'en conditions espagnoles souvent plus stressantes (températures plus élevées notamment) qu'en France, ce produit permet d'améliorer donc sécuriser le rendement.

• Résultats sur tomate et poivron en sol

Des essais sur tomate et poivron en sol ont été réalisés en Espagne, respectivement en 2006 et 2007. On a comparé, dans les deux cas, une modalité témoin avec une modalité traitée au Trianum P. Ces essais ont montré dans les conditions espagnoles un gain de rendement de 7,6 % en tomate et de 12,4 % en poivron.

RÉSULTATS CULTURES FLORALES

• Un système racinaire plus généreux sur jeunes plants de reine marguerite

En 2002, des essais ont été mis en place chez un producteur par HortiPépi (14) (Association d'horticulteurs et de pépiniéristes de Basse-Normandie) sur semis de reine-marguerite. Une partie des plaques a été pulvérisée avec du Trianum P au moment du semis et une partie a été gardée en témoin. Les photos (ci-contre et page 48) montrent les différences visuelles observées et la stimulation racinaire liée à l'application de T. harzianum souche T22.

• Une protection préventive vis-à-vis du Pythium ultimum sur pensée

En 2003 et 2004, la station d'expérimentation Normandie horticole (76), en collaboration avec le laboratoire BBV (Bretagne Biotechnologies Végétales) (29), a mené des essais sur des cultures de pensée. Cette expérimentation a été rapportée dans la revue PHM en novembre 2009 (n° 518, p. 40).

Retenons l'essentiel : en 2003, face à des attaques naturelles par Pythium ultimum et Thielaviopsis basicola, les résultats ont montré une très bonne protection par Trianum-P : aucun plant contaminé contre 20 % dans le témoin traité à l'eau.

En 2004, après inoculation artificielle d'une culture de pensée par P. ultimum, les symptômes liés au P. ultimum ne sont visibles que sur les plantes contaminées artificiellement, indiquant une bonne inoculation. Cinq semaines après repiquage, seules 20 % des plantes sont contaminées dans la modalité Trianum mais 55 % des plantes sont contaminées dans le témoin et 41 % dans une modalité protégée chimiquement. Les pourcentages d'efficacité par rapport au témoin sont de 63,6 % avec la préparation biologique contre 25,5 % avec le fongicide conventionnel.

Dans ce même essai, 6 semaines après le repiquage, 30 % des plantes étaient fleuries dans la modalité Trianum contre 10 % dans la modalité témoin (et encore moins avec le fongicide conventionnel). De plus, le nombre de fleurs et de boutons y était supérieur.

RECOMMANDATIONS D'EMPLOI

• Commencer le plus tôt possible

Du fait de ses modes d'action, T. harzianum doit être appliqué dès le semis, le bouturage ou encore le repiquage, en action préventive. Une application sera renouvelée à chaque manipulation mettant en jeu le système racinaire (rempotage, repiquage...) et/ou toutes les 10 à 12 semaines en cultures sur support organique, et toutes les 4 semaines pour les cultures sur support minéral.

Le produit doit donc être appliqué le plus tôt possible sur le cycle de culture. En effet, les apports en pépinière sont bénéfiques pour la plante et assurent une meilleure reprise après plantation ou après rempotage.

Selon la praticité, le Trianum-G ou le Trianum-P pourra être choisi. Sur une même culture, les deux types de formulations pourront être appliqués. En cultures ornementales par exemple, Trianum-G (formulation granulés) pourra être mélangé au substrat au semis ou au rempotage et Trianum-P pourra être appliqué lors des renouvellements.

• Précautions

Les propriétés biologiques du T. harzianum souche T22 nécessitent d'appliquer les préparations lorsque la température du sol est supérieure à 10 °C.

Lorsque la spécialité est appliquée via le système d'irrigation, il est important de suivre les recommandations suivantes :

– les spores doivent atteindre les racines rapidement (la qualité des spores dans la solution aqueuse décroit au cours du temps) ;

– ne pas appliquer le produit avant le filtre de sable et s'assurer que les filtres du système d'irrigation soient propres (les spores peuvent rester attachées au matériel organique des filtres) ;

– s'assurer que le champignon quitte le système d'irrigation à la fin de la journée et reste dans la rhizosphère pendant la nuit ;

– appliquer le produit aussi concentré que possible et sur une irrigation la plus courte possible (application le plus près possible de la plante et/ou directement dans le système d'irrigation de la serre) ;

– pour augmenter l'adhérence des spores aux racines, éviter le ruissellement et le drainage excessif les 2 premiers jours après l'application du produit. La substance active T. harzianum souche T22 n'est pas systémique et, de ce fait, n'est pas absorbée par la plante ;

– ne pas utiliser de désinfectants (Chlorure, H2O2) dans le système d'irrigation au moins 1 jour avant et jusqu'à 2 jours après l'application.

• Compatibilité avec les autres traitements phytosanitaires

Les deux spécialités sont compatibles avec la majorité des produits phytosanitaires et fertilisants... Compatibles mais pas mélangeables ! Il est important de ne jamais mélanger ces préparations avec d'autres produits phytosanitaires dans le pulvérisateur.

Par mesure de sécurité, il ne faut pas non plus appliquer de fongicide sur le système racinaire 3 jours avant et 3 jours après l'application de ce produit à base de champignon vivant. Quelques substances actives requièrent un délai supplémentaire (10 jours avant et 10 jours après).

Le guide des effets secondaires des produits phytosanitaires sur les Trianum est disponible sur les sites :

www.koppert.fr ou www.toutsurtrianum.fr.

Enfin, comme il a été précisé précédemment, il ne faut pas utiliser de désinfectants (chlorure, H2O2) dans le système d'irrigation au moins un jour avant et jusqu'à 2 jours après l'application.

Remerciements à toutes les stations ayant mis en place des essais avec le Trianum P et Trianum G et également à Koppert Espagne.

• CONCLUSION

Les différents modes d'action et les efficacités observées du Trichoderma harzianum souche T22 ont nécessité la création d'une nouvelle catégorie « Stimulateur de la vitalité des plantes ». Les préparations Trianum-P et Trianum-G représentent des méthodes alternatives intéressantes en cultures légumières et cultures florales.

En effet, appliqué dès l'émission des premières racines, T. harzianum souche T-22 permet d'obtenir un système racinaire plus performant grâce à un développement plus important que la moyenne. Ceci, associé à son rôle de bouclier protecteur préventif autour des racines, lui permet de résister davantage aux stress, sécurise le rendement et permet une prévention des maladies telluriques.

L'expérience de Koppert France se situe principalement en cultures sous abris. Cependant les travaux se poursuivent pour les cultures de plein champ en collaboration avec de nombreux instituts, stations d'expérimentations, groupements de producteurs et coopératives.

<p>* Responsable développement Koppert France.</p>