Surveiller le mildiou de la vigne en capturant les spores

Le réseau participatif Visa est le premier réseau de surveillance épidémiologique de Plasmopara viticola basé sur la capture aérienne de spores.

Afin de mieux anticiper le risque épidémique et ainsi raisonner l'utilisation de fongicides, l'UMT Seven a développé et proposé à un réseau de viticulteurs un outil de capture et de quantification des spores aériennes de Plasmopara viticola.

Évaluer le risque pour positionner les traitements

Le mildiou de la vigne, causé par l'oomycète Plasmopara viticola, constitue la première préoccupation sanitaire des propriétaires de vignes en Europe (Bois et al., 2017). Les pratiques agronomiques préventives efficaces faisant encore défaut, les épidémies de mildiou sont principalement contrôlées par des applications fongicides. Ainsi, en France, les fongicides antimildiou représentent un peu plus de 50 % de l'indicateur de fréquence de traitement (IFT) fongicide total d'un vignoble (source Agreste 2021, sur données 2010-2016, la moyenne par bassin de l'IFT fongicide total variant de 11,8 à 14,1 durant la période). Compte tenu de l'effet négatif des fongicides sur la biosphère, tout est mis en oeuvre pour réduire leurs usages. Pour atteindre cet objectif, il est nécessaire de développer des outils d'évaluation précise du risque épidémique afin de positionner les traitements uniquement lorsque le risque est réel.

La prédiction actuelle du risque épidémique repose sur la modélisation de l'infection de P. viticola en fonction des variables climatiques (par exemple Ronzon, 1987 ; Brischetto et al., 2021). Si ces modèles sont importants pour prévoir et comprendre le développement épidémique dans une région, leur manque de précision à l'échelle parcellaire limite leur potentiel pour ajuster localement les applications fongicides. Dans ce contexte, le personnel de l'UMT Seven a testé s'il était possible de mesurer l'inoculum aérien de P. viticola dans l'environnement viticole, avant et pendant le développement de l'épidémie. Si oui, cette mesure peut-elle permettre d'améliorer la prédiction du risque à la parcelle ?

Un outil de capture active de spores au vignoble

Une méthode d'analyse simple et rapide

Pour mesurer l'inoculum aérien, un outil de capture active de spores au vignoble (Sporestick) a été testé. Il collecte les spores sur des bâtonnets en bois enduits de corps gras et tournant à une vitesse constante de 2 400 tours par minute. Ces allumettes de bois servent de support à une lyse cellulaire puis à une quantification moléculaire de Plasmopara viticola par PCR (réaction en chaîne par polymérase) isotherme médiée par boucle (qLAMP, Douillet et al., 2022). Cette méthode d'analyse, qui produit un résultat en moins d'une heure, est en mesure de détecter un minimum de 0,33 sporange par mètre cube d'air échantillonné, et permet une quantification précise à partir de 3,33 sporanges par mètre cube d'air échantillonné. Si la sensibilité de la méthode est moins performante que la « digital droplet PCR », une technique de pointe développée dans les laboratoires de recherche, sa simplicité et sa rapidité de mise en place permettent de répéter les mesures dans le temps et présentent un avantage certain pour une utilisation de diagnostic de terrain en routine et à grande échelle (Douillet et al., 2022).

Test en vignoble expérimental

Des détections de spores en amont des symptômes

La méthode de suivi a été testée sur un vignoble expérimental dès 2019 (Unité expérimentale vigne, Inrae Bordeaux), sur un îlot de six parcelles conduites en agriculture biologique ou conventionnelle raisonnée. Nous avons démontré que lorsque les spores sont captées en amont de l'apparition des symptômes, la concentration de spores mesurée était influencée positivement par les pluies se produisant deux à quatre jours avant la capture (r2 = 0,6). Lorsque les spores sont captées après l'apparition des premiers symptômes, la quantité de spores capturées était influencée positivement par les précipitations se produisant neuf à douze jours en amont (r2 = 0,3).

À l'échelle de cet îlot de parcelles, les spores étaient détectées dans 93 % des cas avant l'apparition des symptômes. Sur les parcelles ne présentant pas de symptômes sur l'ensemble de la saison, aucune sporée n'a été détectée jusqu'en juillet. Des spores étaient toutefois captées en saison, lorsque les parcelles adjacentes subissaient des attaques, suggérant un transport local entre parcelles, sans conséquences sur l'état sanitaire de la parcelle saine. Les spores pouvaient être capturées à n'importe quelle période de la journée, même si des tranches horaires préférentielles de fréquences de captures ont été observées, variables en fonction des millésimes (19 h-23 h en 2019 et 2020, 13 h-21 h en 2021).

Au cours de la saison, des périodes de production importante de spores sont mesurées grâce à l'outil, en amont des développements et des rebonds épidémiques (Figure 1 page suivante). Des travaux statistiques plus poussés sont en cours pour pouvoir corréler une quantité de spores avec une intensité épidémique au cours de la saison, mesurée à partir des différents indicateurs notés à la parcelle (pourcentage de ceps, de feuilles ou de surface foliaire atteints), à des fins de modélisations (travaux de thèse d'Antonin Douillet).

Un réseau de surveillance épidémiologique

Deux années de recul

L'approche a ensuite été proposée aux viticulteurs et conseillers des vignobles de Nouvelle-Aquitaine pendant la saison végétative en 2021 (25 sites suivis) et 2022 (77 sites suivis) afin d'établir un réseau de surveillance épidémiologique basé sur la capture de spores. Dans le cadre de ce partenariat, chaque viticulteur est propriétaire du capteur et réalise trois prélèvements par semaine lors de la saison végétative, ainsi qu'un suivi sanitaire par semaine des quelques pieds entourant le capteur. Une fois les captures de spores envoyées, puis analysées à l'institut de recherche par qLAMP (UMT Seven, Inrae Bordeaux-Aquitaine), les résultats sont partagés à l'ensemble du réseau via un outil web (Figure 2), dans un délai de 48 h après la réception de l'échantillon.

Un potentiel prédictif moyen de huit jours en 2021

À l'échelle du réseau, les spores ont été détectées avant l'apparition des symptômes dans 76 % des cas, avec un potentiel prédictif d'environ huit jours (données de 2021). Le fait que la capture de spores ne soit pas systématiquement détectée avant l'apparition des symptômes souligne l'importance du partage des données au sein d'un réseau de surveillance. L'analyse géostatistique des données du réseau permettra notamment de clarifier la portée spatiale de la mesure de sporée, et ainsi identifier un nombre de capteurs minimal à installer à l'échelle d'un bassin de production pour obtenir un niveau d'information fiable.

Au-delà de ces analyses géostatistiques, les données de spores ont été collectées pour étudier la production et le transport de spores à l'échelle régionale, en corrélation avec le développement des symptômes et les conditions climatiques, donnant une image globale de la dynamique épidémique dans la région. Une analyse statistique préliminaire a montré que de nombreux facteurs influençaient significativement la quantité de spores capturées au niveau régional, notamment le type de gestion du vignoble (biologique, conditionnel, zone non traitée), les variables climatiques, la saisonnalité ou le cépage. Cependant, tous les facteurs testés n'expliquent qu'une faible part de la variance totale (6,2 %), et d'autres facteurs restent donc à découvrir.

Une forte demande malgré un soutien financier parfois nécessaire

Le fonctionnement du réseau et son amélioration sont discutés chaque année avec ses membres lors de réunions techniques, et suscitent une satisfaction globale de la part de leurs partenaires. Cependant, alors que certains viticulteurs ne rencontraient aucune difficulté à acheter du matériel en l'absence de garantie de retour sur investissement, le prix du capteur de spores et des batteries l'alimentant (aux alentours de 1 000 euros actuellement) était pour d'autres - notamment pour les petites structures - le principal frein à l'adhésion. Ce constat souligne l'importance d'un soutien financier public pour encourager le développement de la recherche participative.

Combiner météo et spores pour prédire le risque

En 2022, des partenaires volontaires ont testé une règle d'aide à la décision pour le démarrage des campagnes de traitements fongicides qui comprenait, entre autres paramètres, une prédiction du risque maladie basée sur la météo (Decitrait), des observations sanitaires réalisées sur le terrain, et des données de capture de spores (de la parcelle et du réseau). En fonction des sites, la méthode a permis de diminuer, par un simple retard de la campagne de protection, un à quatre passages, sans accident sanitaire déclaré.

En conclusion, la combinaison de plusieurs leviers - incluant des méthodes préétablies avec de nouvelles innovations technologiques, telles que la surveillance aérienne des spores - semble être une stratégie efficace pour conduire des systèmes de production à faibles intrants. De plus, l'implication des acteurs dans le développement et la mise en oeuvre des actions de recherche sur le terrain constituent indéniablement un levier important pour accélérer la transition vers une viticulture durable.

ANTONIN DOUILLET(1), BENOIT LAURENT(1), YOLAINE FOUGEROUSSE(1) (2), JESSIE BESLAY(2), ANDREA BORDES(2), FRANÇOIS DELMOTTE(2), CHRISTIAN DEBORD(1), MARC RAYNAL(1) ET LES PARTENAIRES DU RÉSEAU VISA, D'APRÈS UN ARTICLE RÉDIGÉ POUR LA 13E CONFÉRENCE INTERNATIONALE SUR LES MALADIES DES PLANTES (CIMA), ORGANISÉE PAR VÉGÉPHYL, DU 6 AU 8 DÉCEMBRE 2022, À ORLÉANS (1) IFV/UMT Seven, Vinopôle - Blanquefort. UMR Save - Villenave-d'Ornon. (2) Inrae, Bordeaux Sciences Agro, ISVV, Save - Villenave-d'Ornon