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Rôle de la formulation innovante Osiris Win (= Korema) dans la réduction du taux de déoxynivalénol sur blé Du nouveau contre les fusarioses et leurs mycotoxines

Dieter Strobel*, Horst Dieter Brix*, Martin Semar*, Marc Nolte*, Rainer Berghaus* et Paul Simmer** - Phytoma - n°639 - décembre 2010 - page 47

L'efficacité d'un produit vient de ses substances actives mais aussi de la façon dont elles sont formulées. Nous allons le voir ici avec un nouveau fongicide mis au point par BASF sous les noms de marque Osiris Win et Korema. Il associe l'époxiconazole et le metconazole, deux substances par ailleurs disponibles dans des spécialités distinctes, respectivement Opus et Caramba ou Caramba Star. Or le nouveau produit, de par sa formulation innovante, est plus performant que le mélange extemporané des deux spécialités tel que pratiqué en Allemagne et au Royaume-Uni(1). C'est le cas notamment contre les Fusarium (avec même une action curative) et pour la réduction du taux de mycotoxines à la récolte, en particulier le DON(2). Comment s'expliquent ces résultats ? Réponses.
 ph. BASF

ph. BASF

Les attaques de fusarioses sur épis, qui peuvent être provoquées par plusieurs espèces de Fusarium (Parry et al., 1995), sont préjudiciables à la production de céréales dans plusieurs régions d'Europe. La présence de la maladie est d'autant plus redoutée que la plupart des espèces de Fusarium sont capables de produire des mycotoxines (Botallico & Perrone, 2002). Or ces fusariotoxines sont des substances toxiques pour l'homme et les animaux.

Il est possible de limiter leur présence dans les céréales à la récolte en utilisant des variétés résistantes (Sip, 2010) et en évitant les pratiques favorisant les fusarioses sur épis des céréales telles que les techniques culturales simplifiées après des précédents maïs (Bai & Shaner, 1994). Le recours à des fongicides spécifiques permet aussi de limiter les attaques de Fusarium sur épis et de réduire significativement le taux de mycotoxines dans les grains (Mesterhazy et al., 2003 ; Paul et al., 2008 ; Thate & Albrecht, 2009).

Mais même en utilisant la substance active la plus performante, l'efficacité du traitement dépend d'un certain nombre de facteurs comme le délai de traitement après la contamination (Jones, 2000 ; Pirgozliev et al., 2008), l'homogénéité de la pulvérisation sur l'épi, la vitesse de pénétration de la matière active et de son transport jusqu'à l'organe cible ou encore sa persistance d'action.

Une nouveauté qui vise les mycotoxines

Les substances actives, mais aussi la façon de les formuler

Le nouveau fongicide céréales de BASF proposé sous les deux noms de marque Osiris Win et Korema a été conçu pour réduire le taux de mycotoxines de type DON produites par les Fusarium des épis.

Ses deux substances actives, l'époxiconazole et le metconazole, sont déjà efficaces contre les Fusarium. Mais dans le nouveau produit, elles sont dissoutes dans une formulation innovante qui renforce leur efficacité.

Lorsque la gouttelette de pulvérisation touche la cuticule de la plante, elle s'étale immédiatement et très largement. La très faible tension de surface permet au produit de pénétrer très rapidement dans les organes de la céréale, notamment les glumes et glumelles des épis. Par rapport aux autres formulations, la couverture de l'épi et la quantité de produit retenue sont très significativement supérieures. Les substances actives s'infiltrent très rapidement dans les tissus, ce qui renforce leur action curative.

Nombreux tests réalisés

De nombreux essais ont comparé la nouvelles formulation à d'autres références (Tableau 1). Ils ont permis de mettre en évidence et mesurer les differents phenomenes que nous venons de décrire. Ils avaient pour objectif de comparer cette nouvelle spécialité par rapport a ses deux substances actives seules ou associées en mélangeant les produits solo Opus et Caramba Star, ainsi qu'a d'autres références du marché (Tableau 1).

Les essais ont été conduits sur plusieurs variétés de blé tendre et de blé dur sensibles aux fusarioses. Une partie d'entre eux a été contaminée artificiellement par des résidus de mais, au stade BBCH 32 (2 nœuds), ou des spores en suspension au stade BBCH 65 (pleine floraison).

Pour comprendre, tests au laboratoire

Étalement des gouttelettes de pulvérisation à la surface des plantes

Une gouttelette de chaque fongicide utilise a sa dose d'homologation et dilue dans 200 l d'eau, a été déposée a l'aide d'une seringue sur une feuille de bleu. Le comportement de la goutte a été filme par une camera pendant une minute.

La figure 1 montre qu'avec les autres fongicides, la forme des gouttelettes reste clairement visible, alors qu'avec Osiris Win, les gouttelettes s'étalent immédiatement sur une très large surface de la feuille. Cela signifie que le nouveau produit est dote d'un très fort pouvoir mouillant.

Adhérence des gouttelettes

L'adhérence des gouttelettes de pulvérisation des differents produits sur la feuille de blé a été comparée a l'aide d'un appareil capable de projeter une seule gouttelette d'une taille constante, de 250 μ, et d'une camera ultrarapide qui enregistre 50 000 images par seconde. Les images extraites de l'enregistrement vidéo (Figure 2) montrent que la première étape est la même pour tous les produits : la goutte qui arrive a la surface de la feuille se déforme en un disque aplati au moment de l'impact. Selon les formulations, ce qui se passe ensuite peut être très différent.

Avec l'eau, la dissipation de l'énergie cinétique après l'impact est faible, la goutte rebondit comme une balle de tennis. Avec les autres formulations testées, une certaine attractivité entre la feuille de blé et la gouttelette permet de dissiper l'énergie cinétique et d'éviter que la goutte ne rebondisse mais l'énergie cinétique n'est pas complètement dissipée et des gouttes secondaires se forment.

Avec la nouvelle formulation, l'énergie cinétique de la gouttelette projetée disparaît complètement, la goutte adhère parfaitement a la feuille de blé, ce qui augmente très significativement la quantité de substance active qui reste a la surface de la feuille.

Quantité de produit déposée sur l'épi

Un test de mesure de la quantité de produit effectivement pulvérise sur les épis a été réalisé en laboratoire, en Grande-Bretagne, par P. Miller du Silsoe Spray Applications Group. Des épis de blé ont été collectes dans une parcelle proche du laboratoire et traites dans un tunnel de pulvérisation a une pression de 3 bars, a la dose d'homologation des produits et avec un volume de bouillie de 144 l. L'utilisation d'un colorant a mis en évidence qu'il existait des différences très nettes de couverture des épis par le traitement, entre les différentes formulations (Figure 3).

C'est la bouillie contenant Osiris Win qui a permis d'obtenir le meilleur taux de couverture de l'épi, 67 % au cours du test, contre 33 ou 43 % pour les deux autres références.

Ceci montre que les écarts observés dans la façon dont les formulations adhèrent sur les feuilles peuvent être extrapolés à l'épi. Avec la nouvelle formulation, une quantité plus importante de substance active reste bien sur l'épi.

Réduction du taux de mycotoxines, la preuve au champ

Quatre essais en 2008, efficacité et curativité

La nouvelle formulation a été comparée à une autre référence fongicide, dans une série de quatre essais avec trois stades différents de traitement, BBCH 57, 61 ou 65 (mi-épiaison, début floraison ou pleine floraison). On a comparé les taux de DON (déoxynivalénol) par analyse HPLC des épis récoltés.

L'application la plus précoce a été la moins efficace en terme de réduction du taux de DON pour les deux fongicides. Même si la nouvelle formulation paraît en moyenne un peu plus efficace que la référence, la dispersion des résultats ne permet qu'une véritable conclusion : un application à la mi-épiaison est trop précoce pour espérer réduire convenablement le taux de DON. L'application en début floraison donne de meilleurs résultats moyens et avec une meilleure régularité pour les deux fongicides, avec un léger avantage (non significatif) à la nouvelle formulation.

Mais c'est surtout à la dernière date d'application, c'est-à-dire en pleine floraison, que le nouveau fongicide s'est différencié en efficacité et régularité (Figure 4).

Ceci confirme son efficacité curative supérieure. Au moment de la dernière application, l'incubation de la maladie était déjà bien avancée. En pénétrant dans les glumes, le nouveau produit est capable de combattre le champignon avec plus d'efficacité que l'autre référence fongicide.

Confirmation sur trois ans en Europe

Le tableau 2 montre également l'efficacité sur un grand nombre d'essais, sur trois ans et dans plusieurs pays.

Les notations d'efficacité visuelle (réalisées au stade BBCH 75-85 - grain laiteux à grain pâteux) et les analyses de teneur en DON à la récolte, confirment l'intérêt d'Osiris Win par rapport aux autres spécialités fongicides.

<p>* BASF SE, Agricultural Center, Speyerer Strasse 2, 67177 Limburgerhof, Allemagne.</p> <p>Contacts : martin.semar@basf.com et, en France, axel.itschert@basf.com</p> <p>** Siloe Spray Application Unit, NIAB-TAG, Wrest Park, Siloe, Breds MK45 4HP, Royaume uni.</p> <p>(1) Contrairement aux Français qui n'ont pas le droit de mélanger les deux spécialités, les agriculteurs allemands et anglais ne sont soumis à aucune restriction concernant ce mélange.</p> <p>(2) Déoxynivalénol.</p>

Figure 1

Comportement d'une gouttelette de produit déposée à la surface de la feuille de blé.

Figure 2

Adhérence d'une gouttelette de pulvérisation sur une feuille de blé (images extraites d'une séquence vidéo de 1,5 milliseconde, filmée à l'aide d'une caméra ultra-rapide).

Légende : Eau - Epoxiconazole SC -Mélange extemporané époxiconazole SC + metconazole - Osiris Win.

Figure 3

Mise en évidence par l'utilisation d'un colorant, du volume de bouillie qui atteint effectivement l'épi pour différentes formulations de fongicides.

Figure 4

Teneur en déoxynivalénol (DON) à la récolte par rapport au témoin non traité.

Moyenne de 4 essais réalisés en Europe en 2008. Comparaison de deux fongicides utilisés à leur dose d'homologation. Teneur en DON des témoins : 24,9 mg/kg en moyenne (0,4-49 mg/kg)).

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Bibliographie

Bai G., Shaner G., 1994 - Scab of wheat - prospects for control. Plant Disease 78(8), 760-766.

Botallico A., Perrone G., 2002 - Toxigenic Fusarium species and mycotoxins associated with head blight in small-grain cereals in Europe. Eur. J. Plant Pathol. 108, 611-624.

Jones R., 2000 - Assessments of Fusarium head blight of wheat and barley in response to fungicide treatment. Plant Disease 84(9), 1021-1030.

Kang Z., Buchenauer H., 2000 - Cytology and ultrastructure of the infection of wheat spikes by Fusarium culmorum. Mycological Research 104(9), 1083-1093.

Mesterhazy A., Bartok T., Lamper C., 2003 - Influence of wheat cultivar, species of Fusarium, and isolate aggressiveness on the efficacy of fungicides for control of Fusarium head blight. Plant Disease 87(9), 1107-1115.

Parkin C.S., Miller P.C.H., Magan N., Aldred D., Gill J., Orson J.H., 2006 - The deposition of fungicides on ears to control Fusarium ear blight and the mycotoxin contamination of grain. Aspects of Applied Biology.

Parry D.W., Jenkinson P., McLeod L., 1995 - Fusarium ear blight (scab) in small grain cereals – a review. Plant Pathol. 44, 207-238.

Paul P., Lipps P., Hershman D., McMullen M., Draper M., Madden L., 2008 - Efficacy of triazole-based fungicides for Fusarium head blight and deoxynivalenol control in wheat : A multivariate meta-analysis. Phytopathology 98(9), 999-1011.

Pirgozliev S., Ray R., Edwards S., Hare M., Jenkinson P., 2008 - Effect of timing of fungicide application on the development of Fusarium head blight and the accumulation of deoxynivalenol in winter wheat grain. Cereal Res. Communic. 36(2), 289-299.

Sip V., Chrpova J., Veskrna O., Bobkova L., 2010 - The impact of cultivar resistance and fungicide treatment on mycotoxin content in grain and yield losses caused by Fusarium head blight in wheat. Czech J. Genet. Plant Breed. 46, 21-26.

Thate A., Albrecht P., 2009 - Ergebnisse zu Ährenfusariuosen/Mycotoxine aus dem Projekt “Qualitätssicherung in der Weizenproduktion” der Interessengemeinschaft der Erzeugergemeinschaften in Sachsen e.v. - IGE. Journal fur Kulturpflanzen 61, 216-217.

Résumé

Osiris Win (comme son jumeau Korema), nouveau fongicide céréales de BASF Agro à base de triazoles, a été conçu spécialement pour combattre les fusarioses des épis dues à des Fusarium sp. producteurs de mycotoxines. Ses substances actives l'époxiconazole et le metconazole sont incluses dans une formulation innovante. Des tests en laboratoire ont montré que, quand ses gouttelettes de pulvérisation touchent la surface des feuilles et épis, elles s'étalent à leur surface et y adhèrent (très faible tension de surface), aboutissant à une excellente distribution y compris sur et dans les épis. Ces performances sont supérieures à celle du mélange extemporané des deux fongicides à base l'un d'époxiconazole et l'autre de metconazole (respectivement Opus et Caramba), ainsi que de deux références du marché.

Concernant la réduction du taux de mycotoxines, la nouvelle formulation a été testée au champ en Europe et comparée à deux références. Elle a réduit le taux de DON à la récolte dans des proportions significatives, en moyenne meilleures (comparables pour les applications les plus précoces, meilleures pour les plus tardives, signe d'une certaine curativité) et avec une plus grande régularité, que ne l'ont fait les autres fongicides.

Mots-clés : céréales, blé, fusarioses des épis, mycotoxines, DON déoxynivalénol, Osiris Win, Korema, époxiconazole, metconazole, formulation, innovation.

Summary

ENHANCED MYCOTOXIN REDUCTION BY INNOVATIVE FORMULATION TECHNOLOGY

Osiris®, a new highly active triazole formulation, was especially designed to combat mycotoxinproducing Fusarium ear diseases. The active ingredients epoxiconazole and metconazole are completely dissolved in an innovative solvent system which provides excellent activity. Once an Osiris-containing spray droplet touches the waxy surface of the plant tissue, it spreads immediately and broadly over the surface. The extremely low surface tension leads to excellent distribution, especially inside spikelets or glumes of cereal ears. In comparison to conventional formulations, the ear coverage and the total product amount on the ear has been significantly improved. Besides these effects on the surface, Osiris also features high uptake of it's active ingredients which results in an increased curative activity. Established Fusarium infections are therefore controlled more effectively.

Osiris provided in multiple trials clearly superior Fusarium activity compared to the performance of it's solo active ingredients as in Opus® or Caramba®, combined with a significant reduction of mycotoxins (i.e. Deoxynivalenol) in harvested grain.

L'essentiel de l'offre

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